Οι αλυσίδες πολυμερών είναι μεγάλα μόρια, ή μακρομόρια, που αποτελούνται από πολλά μονομερή που είναι ενωμένα μεταξύ τους. Ένα μονομερές είναι μια μοναδική μονάδα ενός μορίου, για παράδειγμα, αμινοξέων και νουκλεοτιδίων. Mono σημαίνει ένα και poly σημαίνει πολλά, που σημαίνει ότι υπάρχουν πολλά μονομερή σε μια αλυσίδα. Για την κατασκευή μιας πολυμερούς αλυσίδας ή πολυμερούς, τα μονομερή που ενώνονται μεταξύ τους μπορεί να είναι πανομοιότυπα ή παρόμοια.
Όταν ο όρος poly χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια αλυσίδα πολυμερούς, αναφέρεται σε έναν πολύ μεγάλο αριθμό μονομερών. Μπορεί να υπάρχουν χιλιάδες ή και εκατομμύρια μονομερή σε ένα μόνο πολυμερές. Δεν μπορούν όλα τα μόρια να συνδεθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν αλυσίδες. Το νερό είναι ένα παράδειγμα μονομερούς που δεν συνδέεται μεταξύ τους για να σχηματίσει μια αλυσίδα, ακόμη και όταν υπάρχουν πολλά μόρια νερού.
Ένας αριθμός διαφορετικών χαρακτηριστικών μιας πολυμερούς αλυσίδας καθορίζει τη συμπεριφορά του πολυμερούς ως μόριο και επίσης πώς αλληλεπιδρά με άλλα μόρια. Το πρώτο χαρακτηριστικό που χρησιμοποιείται για την ομαδοποίηση των αλυσίδων είναι ο τύπος των μονομερών που σχηματίζουν τη ραχοκοκαλιά του πολυμερούς. Εάν μια αλυσίδα πολυμερούς αποτελείται από έναν μόνο τύπο επαναλαμβανόμενου μονομερούς, αναφέρεται ως ομοπολυμερές και εάν περιέχει διαφορετικές υπομονάδες, ονομάζεται συμπολυμερές. Το όνομα κάθε αλυσίδας προέρχεται συχνά από τη ραχοκοκαλιά του μονομερούς, για παράδειγμα, το DNA είναι ένα πολυνουκλεοτίδιο.
Όταν σχηματίζονται πολυμερή, μπορούν να έχουν μια γραμμική ραχοκοκαλιά ή μια διακλαδισμένη ραχοκοκαλιά. Οι γραμμικές αλυσίδες έχουν την απλούστερη δομή, καθώς αποτελούνται απλώς από μια μακριά αλυσίδα μονομερών ενωμένα μεταξύ τους χωρίς διακλαδώσεις. Ένα πολυμερές δακτυλίου είναι ένας ειδικός τύπος γραμμικού πολυμερούς, όπου η ραχοκοκαλιά δεν έχει κλάδους αλλά σχηματίζει έναν δακτύλιο αντί να έχει μια διακριτή αρχή και τέλος. Οι διακλαδισμένες αλυσίδες έχουν μια ραχοκοκαλιά με πλευρικές αλυσίδες που διακλαδίζονται από αυτήν. Αυτοί οι τύποι πολυμερών αλυσίδων μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκοι και περιλαμβάνουν δομές όπως σκάλες, δενδρόνια και πολυμερή αστεριών.
Το μήκος της ραχοκοκαλιάς είναι ένα αναπόσπαστο χαρακτηριστικό που καθορίζει τις φυσικές ιδιότητες μιας πολυμερούς αλυσίδας. Το μήκος, ή ο αριθμός των μονομερών, επηρεάζει έναν αριθμό διαφορετικών φυσικών ιδιοτήτων του πολυμερούς. Καθώς το μήκος της αλυσίδας αυξάνεται, οι θερμοκρασίες τήξης και βρασμού αυξάνονται, το ιξώδες αυξάνεται και η κινητικότητα μειώνεται. Υπάρχει επίσης μεγαλύτερη πιθανότητα αλληλεπιδράσεων εντός των μορίων της αλυσίδας καθώς αυξάνεται σε μήκος. Αυτές οι αλλαγές έχουν ως αποτέλεσμα μια αλυσίδα που είναι ισχυρότερη, λιγότερο πιθανό να παραμορφωθεί ή να σπάσει και πιο ικανή να κρατήσει τη θέση της.
Τα διαφορετικά χαρακτηριστικά και οι φυσικές ιδιότητες των πολυμερών αλυσίδων είναι αυτό που τις έχει κάνει τόσο ενδιαφέρουσες, ιδιαίτερα για βιομηχανικές χρήσεις. Υπάρχουν πολλά κοινά παραδείγματα τόσο φυσικών όσο και βιομηχανικά παραγόμενων αλυσίδων πολυμερών. Τα φυσικά απαντώμενα πολυμερή περιλαμβάνουν DNA και RNA, μετάξι, άμυλο, κυτταρίνη και καουτσούκ. Τα κοινά βιομηχανικά παραγόμενα πολυμερή περιλαμβάνουν τον πολυεστέρα, το νάιλον και τα πολλά είδη πλαστικού που υπάρχουν