Reakcja polimeryzacji zachodzi, gdy monomery wiążą się ze sobą, tworząc polimery. Te makrocząsteczki mogą być tworzone przez kowalencyjne lub niekowalencyjne łączenie łańcuchów monomerowych.
Monomery są jednostkami strukturalnymi, które służą jako podstawowe elementy konstrukcyjne dużych cząsteczek zwanych polimerami. Gdy monomery są kowalencyjnie związane, proces polimeryzacji można podzielić na trzy typy: reakcję addycji, polimeryzację kondensacyjną i polimeryzację z otwarciem pierścienia. Polimery utworzone z tego procesu charakteryzują się miękką, gumowatą teksturą lub sztywną konsystencją, która jest porównywalna z utwardzoną żywicą epoksydową. Synteza polimerów może również wynikać z niekowalencyjnego wiązania monomerów w postaci wiązań wodorowych, oddziaływań dipol-dipol i sił londyńskich.