Tworzywa sztuczne lub polimery są związkami złożonymi z węgla i wodoru zwanymi węglowodorami. Według American Chemistry Council, polimery mogą mieć wielowymiarowe sieci powtarzających się jednostek. Każda powtarzająca się jednostka to jednostka "-mer" lub podstawowa, przy czym "polimer" oznacza wiele powtarzających się jednostek.
Chemiczne właściwości tworzyw sztucznych zależą od rodzaju polimeru użytego w procesie produkcyjnym. Każdy polimer ma bardzo wyraźne cechy, ale większość ma kilka podobnych cech. Na przykład większość polimerów jest bardzo odporna na chemikalia zawarte w rozpuszczalnikach, takich jak płyny czyszczące. Działają one również jako izolatory termiczne i elektryczne, dlatego urządzenia, przewody, gniazda elektryczne i okablowanie zawierają materiały polimerowe.
Polimery są również bardzo lekkie i przydatne w szerokim zakresie zastosowań, od zabawek po strukturę szkieletową stacji kosmicznych. Polimery mają elastyczne struktury, które można formować w różne kształty i rozmiary. Można je również mieszać z rozpuszczalnikami, aby uzyskać kleje lub farby. Chociaż większość polimerów pochodzi z gazu ziemnego lub ropy naftowej, niektóre są wytwarzane z materiałów odnawialnych, takich jak octan celulozy. Polimery są również używane do wytwarzania przezroczystych, wodoodpornych folii do rur medycznych i worków z krwią, które przedłużają okres przechowywania krwi i produktów krwiopochodnych.