פולימרים ביולוגיים הם מולקולות גדולות המורכבות ממולקולות קטנות רבות דומות המקושרות זו לזו באופן דומה לשרשרת. נקראות מולקולות קטנות יותר אינדיבידואליות מונומרים. כאשר מולקולות אורגניות קטנות מחוברות זו לזו, הן יכולות ליצור מולקולות ענק או פולימרים. מולקולות ענק אלה נקראות גם מקרומולקולות. פולימרים טבעיים משמשים לבנייה רקמה ורכיבים אחרים ב- אורגניזם חי.
באופן כללי, כל המקרו-מולקולות מיוצרות מקבוצה קטנה של כ -50 מונומרים. מקרומולקולות שונות משתנות בגלל הסידור של מונומרים אלה. על ידי שינוי הרצף, ניתן לייצר מגוון גדול להפליא של מקרולקולולות. בעוד שהפולימרים אחראים ל"ייחודיותו "המולקולרית של אורגניזם, המונומרים הנפוצים כמעט אוניברסליים.
השונות בצורת מקרומולקולות אחראיות במידה רבה למגוון המולקולרי. הרבה מהשונות המתרחשת הן בתוך אורגניזם והן בקרב אורגניזמים ניתן בסופו של דבר לייחס להבדלים במקרו-מולקולות. Macromolecules יכול להשתנות מ תא לתא באותו אורגניזם, כמו גם ממין אחד למשנהו.
ישנם ארבעה סוגים בסיסיים של מקרומולקולות ביולוגיות: פחמימות, ליפידים, חלבונים וחומצות גרעין. פולימרים אלה מורכבים ממונומרים שונים ומשמשים פונקציות שונות.
אמנם קיימת שונות בין סוגי הפולימרים הביולוגיים המצויים באורגניזמים שונים, אך המנגנונים הכימיים להרכבה ופירוקם הם במידה רבה זהים בכל אורגניזמים.
מונונרים קשורים בדרך כלל זה לזה דרך תהליך שנקרא סינתזת התייבשות פולימרים מפורקים בתהליך שנקרא הידרוליזה. שתי התגובות הכימיות הללו כוללות מים.
בסינתזת התייבשות נוצרים קשרים המקשרים מונומרים יחד תוך איבוד מולקולות מים. בהידרוליזה המים מתקשרים עם פולימר וגורמים לקשרים המקשרים מונומרים זה לזה לשבירה.
שלא כמו פולימרים טבעיים, שנמצאים בטבע, סינתטיים פולימרים מיוצרים על ידי בני אדם. הם נגזרים משמן נפט וכוללים מוצרים כמו ניילון, גומי סינטטי, פוליאסטר, טפלון, פוליאתילן ואפוקסי.
לפולימרים סינתטיים יש מספר שימושים ונמצאים בשימוש נרחב במוצרים ביתיים. מוצרים אלה כוללים בקבוקים, צינורות, מיכלי פלסטיק, חוטים מבודדים, בגדים, צעצועים ומחבתות ללא מקל.