Понякога е възможно, особено в областта на органичната химия, да се съединят малки молекули, за да се образуват дълги вериги. Терминът за дългите вериги е полимер и процесът се нарича полимеризация. Поли- означава много, докато -mer означава единица. Много единици се комбинират, за да образуват нова, единична единица. Има два основни метода, чрез които малките вериги могат да се полимеризират в по-големи вериги - добавяне и кондензационна полимеризация.
Кондензационна полимеризация
Кондензационната полимеризация се отнася до свързването на по-малки молекули чрез загуба на малка молекула, като вода, за да се образува по-голяма молекула. Един от най-простите примери е реакцията на глицин или аминооцетна киселина, HOOC-CH2-NH2, за образуване на димера HOOC-CH2-NH-CO-CH2-NH2. Полимеризацията изисква поне едно двойно или две единични места за реакция.
Допълнителна полимеризация
Стиренът, или C6H5-CH = CH2, може да образува дори дълги вериги чрез свободна радикална полимеризация. Това включва разкъсване на двойната връзка, което позволява добавянето на друга молекула стирен. Повторението позволява добавянето на друга, и още една, стиролна молекула. Процесът може да се контролира, за да се ограничи броят на добавянията.
Друга добавена полимеризация включва карбокатиони. Двойно или тройно свързани съединения взаимодействат с киселини, образувайки положително заредени карбокатиони. Те могат да се комбинират с допълнителни молекули, за да образуват по-дълги карбокатиони, способни да повтарят допълнително процеса.