Een polymeer (Grieks: poly is veel en meros is deel) is een molecuul dat bestaat uit een aantal kleine identieke of soortgelijke onderdelen (monomeren) die aan elkaar zijn gekoppeld. We onderscheiden kunstmatige polymeren en biopolymeren die in de natuur voorkomen. Plastics zijn synthethische polymeren, en eiwitten en polysacchariden zijn natuurlijke polymeren.
Er zijn een groot aantal chemische reacties die aan de basis kunnen liggen van polymeerverbindingen. Elk paar van twee functionele groepen die met elkaar kunnen reageren kunnen twee moleculen aan elkaar koppelen tot een dimeer; en als de reactie kan worden herhaald doordat bijvoorbeeld elk van de monomeren twee functionele groepen had, kan dit worden doorgezet tot een polymeer. Op deze manier kunnen polyesters gevormd worden door een ketting van esterbindingen, polyethers door een ketting van etherbindingenbindingen, polyamiden door een ketting van amidebindingen, en zo voort.
Naast dit type polymerisatie is er de polymerisatie door additie aan een dubbele binding: Dit wordt gebruikt voor de polymerisatie van alkenen en alkynen, bijvoorbeeld tot PET en polyetheen maar ook rubber.