Uneori este posibil, mai ales în domeniul chimiei organice, să se unească molecule mici pentru a forma lanțuri lungi. Termenul pentru lanțurile lungi este polimer și procesul se numește polimerizare. Poly- înseamnă mulți, în timp ce -mer înseamnă unitate. Multe unități sunt combinate pentru a forma o unitate nouă, unică. Există două metode principale prin care lanțurile mici se pot polimeriza în lanțuri mai mari - polimerizarea prin adăugare și condensare.
Polimerizarea condensării
Polimerizarea prin condensare se referă la îmbinarea împreună a moleculelor mai mici prin pierderea unei molecule mici, cum ar fi apa, pentru a forma o moleculă mai mare. Unul dintre cele mai simple exemple este reacția glicinei sau a acidului aminoacetic, HOOC-CH2-NH2, pentru a forma dimerul HOOC-CH2-NH-CO-CH2-NH2. Polimerizarea necesită cel puțin un loc de reacție dublu sau două.
Polimerizare prin adăugare
Stirenul, sau C6H5-CH = CH2, poate forma lanțuri chiar lungi, prin polimerizare cu radicali liberi. Aceasta implică ruperea dublei legături care permite adăugarea unei alte molecule de stiren. Repetarea permite adăugarea unei alte molecule de stiren, și încă a unei alte. Procesul poate fi controlat pentru a limita numărul de adăugiri.
O altă polimerizare prin adăugare implică carbocații. Compușii dubla sau triplă interacționează cu acizii pentru a forma carbocații încărcate pozitiv. Acestea se pot combina cu molecule suplimentare pentru a forma carbocații mai lungi, capabile să repete în continuare procesul.