Polimer kimyası, polimerlerin ve makromoleküllerin kimyasal sentezine, yapısına ve kimyasal ve fiziksel özelliklerine odaklanan bir kimya alt disiplinidir. Polimer, monomer adı verilen basit moleküllerin kimyasal bağlarla bir araya gelerek oluşturduğu yüksek molekül ağırlıklı maddelerdir. Monomerler tekrar eden alt birimlerdir ve polimerizasyon tepkimesi ile uzun zincirli moleküller haline gelirler. Polimerler doğal veya sentetik olabilir ve birçok kullanım alanı vardır.
Polimer kimyası, organik kimya, analitik kimya ve fiziksel kimya gibi çok çeşitli diğer kimya alt disiplinleri aracılığıyla da uygulanan ilkeler ve yöntemler kullanır. Polimer kimyası, plastik, kauçuk, kompozit malzemeler, biyopolimerler, nanoteknoloji gibi alanlarda önemli rol oynar.
Polimer kimyası, polimerlerin sınıflandırılması, moleküler ağırlığının belirlenmesi, sentez yöntemleri, karakterizasyon teknikleri, reoloji, kristalizasyon, termal ve mekanik özellikleri gibi konuları inceler.
