Μερικές φορές είναι δυνατό, ειδικά στον τομέα της οργανικής χημείας, να ενώσουμε μικρά μόρια μαζί για να σχηματίσουμε μεγάλες αλυσίδες. Ο όρος για τις μεγάλες αλυσίδες είναι πολυμερές και η διαδικασία ονομάζεται πολυμερισμός. Πολυ σημαίνει πολλά, ενώ το -με σημαίνει μονάδα. Πολλές μονάδες συνδυάζονται για να σχηματίσουν μια νέα, ενιαία μονάδα. Υπάρχουν δύο βασικές μέθοδοι με τις οποίες οι μικρές αλυσίδες μπορούν να πολυμεριστούν σε μεγαλύτερες αλυσίδες - πολυμερισμός προσθήκης και συμπύκνωσης.
Πολυμερισμός συμπύκνωσης
Ο πολυμερισμός συμπύκνωσης αναφέρεται στη σύνδεση μεταξύ μικρότερων μορίων μέσω της απώλειας ενός μικρού μορίου, όπως του νερού, για το σχηματισμό ενός μεγαλύτερου μορίου. Ένα από τα απλούστερα παραδείγματα είναι η αντίδραση γλυκίνης, ή αμινοξικού οξέος, HOOC-CH2-NH2, προς σχηματισμό του διμερούς HOOC-CH2-NH-CO-CH2-NH2. Ο πολυμερισμός απαιτεί τουλάχιστον μία διπλή ή δύο μεμονωμένες θέσεις αντίδρασης.
Πολυμερισμός προσθήκης
Το στυρόλιο, ή C6H5-CH = CH2, μπορεί να σχηματίσει ομοιόμορφες αλυσίδες, μέσω πολυμερισμού ελευθέρων ριζών. Αυτό συνεπάγεται τη θραύση του διπλού δεσμού που επιτρέπει την προσθήκη ενός άλλου μορίου στυρολίου. Η επανάληψη επιτρέπει την προσθήκη ενός άλλου και ενός ακόμη μορίου στυρολίου. Η διαδικασία μπορεί να ελεγχθεί για να περιορίσει τον αριθμό των προσθηκών.
Ένας άλλος πολυμερισμός προσθήκης συνεπάγεται καρβοκαρδιώσεις. Οι ενώσεις διπλού ή τριπλού δεσμού αλληλεπιδρούν με οξέα για να σχηματίσουν θετικά φορτισμένες καρβοκαρδιώσεις. Αυτά μπορούν να συνδυαστούν με επιπρόσθετα μόρια για να σχηματίσουν μακρύτερες καρβοκαρδιώσεις ικανές να επαναλάβουν περαιτέρω τη διαδικασία.