Plastik adalah bahan sintetis yang paling serbaguna dan banyak digunakan di pasaran saat ini. Mereka adalah polimer, yaitu molekul besar (berat molekul ~10,000+) yang terdiri dari rantai berulang yang panjang dari molekul yang lebih kecil (berat molekul ~100) yang dikenal sebagai monomer. Monomer umum yang digunakan dalam produksi plastik, seperti vinil asetat, stirena, butadiena dan vinil klorida, diekstraksi dari minyak mentah atau gas alam. Monomer termasuk dalam kelas bahan kimia yang dikenal sebagai petrokimia.
Plastik diproduksi menggunakan proses yang disebut polimerisasi, di mana ribuan monomer bergabung bersama untuk membentuk rantai polimer. Monomer terbuat dari atom seperti klorin, nitrogen, oksigen, hidrogen, dan belerang. Monomer mudah diekstraksi dari sumber organik yang melimpah, meskipun harga minyak mentah meningkat, begitu pula harga plastik.
Ada dua jenis utama plastik; plastik termoset dan termoplastik. Keduanya diproduksi dengan menuangkan monomer cair ke dalam cetakan di mana mereka menjalani polimerisasi. Plastik termoset bersifat permanen setelah dicetak — tidak berubah bentuk di bawah panas. Termoplastik akan meleleh di bawah panas dan dapat direformasi berulang kali. Proses polimerisasi meningkatkan berat molekul molekul penyusun, mengubah monomer cair menjadi polimer padat. (Peningkatan berat molekul menyebabkan zat mengalami perubahan fase.)
Selama proses pencetakan, sup monomer dipanaskan dan dipadatkan di bawah banyak tekanan senilai atmosfer. Hal ini menyebabkan polimerisasi terjadi dan memastikan bahwa plastik padat dan seragam, tidak memiliki gelembung udara internal (masalah besar yang harus dihindari pada hari-hari awal plastik). Hasilnya adalah produk plastik jadi. Plastik yang terkenal antara lain Bakelite®, nilon, PVC, karet sintetis, akrilik, polietilen (Tupperware®), Formica®, dan Teflon®. Kelemahan dari plastik mereka adalah dampaknya terhadap lingkungan. Mereka membutuhkan ribuan (atau bahkan jutaan) tahun untuk terurai. Dalam beberapa dekade terakhir, daur ulang plastik telah didorong, meskipun hanya sekitar 5% plastik di AS saat ini yang benar-benar didaur ulang.