Joskus on mahdollista, erityisesti orgaanisen kemian alalla, liittää pienet molekyylit yhteen muodostaen pitkät ketjut. Pitkien ketjujen termi on polymeeri ja prosessia kutsutaan polymeroinniksi. Poly- tarkoittaa monia, kun taas -mer tarkoittaa yksikköä. Monet yksiköt yhdistetään muodostamaan uusi, yksi yksikkö. On olemassa kaksi ensisijaista menetelmää, joilla pienet ketjut voivat polymeroitua suuremmiksi ketjuiksi - lisäys- ja kondensaatiopolymerointi.
Kondensaatiopolymerointi
Kondensaatiopolymeroinnilla tarkoitetaan pienempien molekyylien liittymistä toisiinsa pienen molekyylin, kuten veden, häviämisen kautta suuremman molekyylin muodostamiseksi. Yksi yksinkertaisimmista esimerkeistä on glysiinin tai aminoetikkahapon, HOOC-CH2-NH2, reaktio dimeerin HOOC-CH2-NH-CO-CH2-NH2 muodostamiseksi. Polymerointi vaatii vähintään yhden kaksois- tai kaksi yksittäistä reaktiokohtaa.
Lisäyspolymerointi
Styreeni tai C6H5-CH = CH2 voi muodostaa jopa pitkiä ketjuja vapaiden radikaalien polymeroinnin kautta. Tähän sisältyy kaksoissidoksen rikkoutuminen, joka sallii toisen styreenimolekyylin lisäämisen. Toisto sallii toisen ja vielä yhden styreenimolekyylin lisäämisen. Prosessia voidaan hallita lisäysten määrän rajoittamiseksi.
Toinen lisäyspolymerointi käsittää karbokationit. Kaksois- tai kolminkertaisesti sitoutuneet yhdisteet ovat vuorovaikutuksessa happojen kanssa muodostaen positiivisesti varautuneita karbokationeja. Nämä voivat yhdistää ylimääräisiin molekyyleihin muodostaen pitempiä karbokationeja, jotka kykenevät toistamaan prosessin edelleen.