Polimerleşme, monomer adı verilen küçük moleküllerin birbirleriyle birleşerek polimer denen ağsı ya da düz zincirli büyük molekülleri oluşturduğu kimyasal süreçtir. Polimerleşme için monomerlerin pi (p) bağlarının açılması gerekir. Bu bağların açılması kimyasal veya fiziksel dış etkenler sayesinde olur. Kimyasal etkenler serbest radikal üreten maddelerdir. Fiziksel etkenler ise ısı, UV ışınları, radyoaktif kaynaklar ve parçacık hızlandırıcıları gibi enerji veren kaynaklardır. Polimerleşme sonucunda doğal veya sentetik polimerler elde edilir.