高分子材料是由重複單元結合組成的大分子化合物，廣泛存在於天然和人造材料中。它們可以根據來源分為兩大類：
天然高分子材料：這些是存在於動物、植物及生物體內的高分子物質，包括天然纖維、天然樹脂、天然橡膠、動物膠等。
合成高分子材料：這些是人工合成的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚醯胺等，主要包括塑膠、合成橡膠和合成纖維三大合成材料，以及膠黏劑、塗料和各種功能性高分子材料。
合成高分子材料具有天然高分子材料所沒有的或較為優越的性能，例如較小的密度、較高的力學性能、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等。高分子材料在醫療、建築、日用品和工業生產等領域都有廣泛的套用。例如，在醫療領域中，高分子材料可以用於製造人工骨、血管、假牙等，其生物相容性能可以有效降低拒絕反應發生的機率；在建築領域中，高分子材料可以增強建築材料的抗壓、抗震性能，改善建築材料的隔音、保溫、防火性能；在日常用品領域中，高分子材料可以製造塑膠袋、保鮮盒、手機殼等，提高產品的輕便性和耐用性；在工業生產領域中，高分子材料可以製造管道、儲水池、污水處理設備等，提升生產成品的質量和效率。