由幾個或幾十個原子通過化學鍵結合形成的分子，分子量在幾十到幾百，這種分子稱為小分子。如醋酸分子(CH3COOH)、乙醇分子(CH3CH2OH)、甘氨酸分子(NH2CH2COOH)等都是小分子化合物。然而有的分子由一千個以上原子通過共價鍵結合形成，分子量可達幾萬至幾百萬，這類分子稱為高分子，或稱高分子化合物。存在于自然界中的高分子化合物稱為天然高分子，如淀粉、纖維素、棉、麻、絲、毛都是天然高分子，人體中的蛋白質、糖類、核酸等也是天然高分子。
用化學方法合成的高分子稱為合成高分子，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺(尼龍)等都是常用的合成高分子材料。
制備合成高分子的原料資源很廣泛而且也很豐富。從本世紀合成高分子工業發展來看，早期以農業和林業的副產品為主要原料，大致可分為三類：淀粉類如薯類、植物種子、橡子等，可從中得到乙醇、丁醇、丙酮；纖維素類如木屑、稻草、花生殼、玉米芯、麥稈、甘蔗渣、椰子殼、蘆葦等，可從中得到木粉、纖維素、糖醛等；非食用油脂類如蓖麻油、桐油、蠶蛹油和松節油，可從中得到對苯二甲酸、癸二酸、癸二胺等。以農林副產品為原料生產合成高分子，工藝流程長，處理量大，相繼為煤和石油所代替。第2章介紹過煤和石油中包含著一系列有用的化工原料，將煤干餾后從煤焦油中得到很多化合物可以作為合成高分子的原料。到了50年代，石油化工興起，煤又被石油和天然氣取代成為合成高分子工業原料的主要來源。煤之所以會被石油取代，主要原因是用石油煉制時原料成本低，如從石油得到乙炔比從煤得到乙炔成本約降低一半。另外，石油中有用成分高。對最重要的乙烯來說，從1噸焦煤中只能得5kg乙烯，而1噸石油中可得到200多千克。
從上述農、林副產品、煤或石油中得到的有機小分子化合物作為單體，通過聚合反應可以合成高分子。具體的合成方法有加成聚合、縮合聚合和共聚合等。