玻璃化轉變是指無定型物質，特別是非晶聚合物，在玻璃態和高彈態之間的轉變。這種轉變涉及到分子運動的本質變化，即鏈段的「凍結」與「自由」狀態的轉變。玻璃化轉變對聚合物的性能，尤其是力學性能，有顯著影響。發生玻璃化轉變的溫度稱為玻璃化溫度（Tg），這是高聚物的一個重要特徵溫度。玻璃化溫度與聚合物鏈段的柔性有關，鏈段越柔，玻璃化轉變溫度越低；鏈段剛性越大，玻璃化轉變溫度越高。
玻璃化轉變不僅發生在非晶聚合物中，也發生在結晶聚合物的非晶區域。在巨觀表現上，玻璃化轉變區域內聚合物的許多性質會發生急劇變化，如比容增大、熱膨脹係數增大、比熱增大、折射率降低等。這個轉變通常發生在一個溫度範圍內，這個範圍可能因測試條件的不同而有所變化。
學術上，自由體積理論被廣泛用來解釋玻璃化轉變。該理論認為，液體或固體的總體積包括被分子占據的體積和自由體積，自由體積為分子運動提供空間。在玻璃化轉變溫度以上（T>Tg），熱脹冷縮既來自於原子間距的變化也來自於自由體積的變化；而在玻璃化轉變溫度以下（T 總結來說，玻璃化轉變是高分子科學中的一個重要概念，它描述了非晶聚合物從玻璃態到高彈態（或反之）的轉變，以及這一過程中分子鏈段運動的凍結與自由狀態之間的轉換。