高分子化学是对被称为聚合物的合成和有机化学物质的研究和操作。聚合物是重复的分子链，它们连接形成所谓的大分子。聚合物是多功能物质，具有柔韧性、轻质、硬度和耐用性等各种特性。聚合物化学家找到了分离和开发这些特性的方法。
此外，它们还确定了用于工业和医疗用途的给定聚合物的独特导电和化学特性。
自19世纪中叶以来，化学的这一分支以这样或那样的形式一直存在于科学领域。硝化纤维素是一种早期聚合物，分别由Henri Braconnot和Christian Schönbein研究开发。在接下来的几年中，硝化纤维素及其衍生物以多种方式使用，包括在美国内战期间作为有效的伤口敷料。
第一家合成纤维制造厂于1884年由一位名叫Hilaire de Chardonnet的法国实业家开设。它生产了一种称为粘胶人造丝的聚合物织物，用作真丝的更便宜的替代品。从那时起，高分子化学领域得到了极大的扩展，随着凯夫拉尔®和尼龙的发展，在20世纪初达到了高潮。这些材料的开发引起了极大的兴趣，这种兴趣一直持续到今天。自20世纪初以来，由于高分子化学的进步，已经产生了数千种具有实际应用的物质。
聚合物的使用在现代社会中很普遍，为人们日常使用的许多物体提供了基本的化学成分。轮胎、塑料袋、光盘和一次性隐形眼镜都含有该科学领域开发的材料。每年都有越来越多的含有合成和有机聚合物的产品被引入市场。由于大多数聚合物是合成的，因此与其他材料制成的同类产品相比，使用它们的产品通常需要较少量的不可再生资源。
高分子化学研究本身就是一个价值数十亿美元的产业。这是由于其在几乎所有工业和科学领域的广泛适用性。通常，首先确定聚合物可能满足的需求，然后提供资金以开发适合该特定用途的聚合物。一旦聚合物被开发出来，聚合物化学家就可以探索它，以找到其他可能的应用，以及可能有自己用途的衍生物。
