Polymerkedjor är stora molekyler, eller makromolekyler, som består av många monomerer som är sammanfogade. En monomer är en enda enhet av en molekyl, till exempel aminosyror och nukleotider. Mono betyder en och poly betyder många, vilket betyder att det finns många monomerer i en kedja. För att göra en polymerkedja, eller polymer, kan monomererna som är sammanfogade vara identiska eller liknande.
När termen poly används för att beskriva en polymerkedja syftar det på ett mycket stort antal monomerer. Det kan finnas tusentals eller till och med miljontals monomerer i en enda polymer. Alla molekyler kan inte binda ihop och bilda kedjor. Vatten är ett exempel på en monomer som inte binder ihop för att bilda en kedja, även när det finns många vattenmolekyler.
Ett antal olika egenskaper hos en polymerkedja bestämmer polymerens beteende som molekyl och även hur den interagerar med andra molekyler. Den första egenskapen som används för att gruppera kedjor är den typ av monomerer som utgör ryggraden i polymeren. Om en polymerkedja består av endast en typ av repeterande monomer kallas den för en homopolymer och om den innehåller olika underenheter kallas det en sampolymer. Namnet på varje kedja kommer ofta från monomerskelettet, till exempel är DNA en polynukleotid.
När polymerer bildas kan de ha en linjär ryggrad eller en grenad ryggrad. Linjära kedjor har den enklaste strukturen, eftersom de bara består av en lång kedja av monomerer sammanfogade utan några grenar. En ringpolymer är en speciell typ av linjär polymer, där ryggraden inte har några grenar utan bildar en ring istället för att ha en diskret start och slut. Förgrenade kedjor har en ryggrad med sidokedjor som förgrenar sig från den. Dessa typer av polymerkedjor kan vara ganska komplexa och inkluderar strukturer som stegar, dendrons och stjärnpolymerer.
Längden på ryggraden är en integrerad egenskap som bestämmer de fysikaliska egenskaperna hos en polymerkedja. Längden, eller antalet monomerer, påverkar ett antal olika fysikaliska egenskaper hos polymeren. När kedjelängden ökar ökar smält- och koktemperaturen, viskositeten ökar och rörligheten minskar. Det finns också en högre sannolikhet för interaktioner inom molekyler i kedjan när den ökar i längd. Dessa förändringar resulterar i en kedja som är starkare, mindre benägna att deformeras eller gå sönder och som bättre kan hålla sin position.
Polymerkedjornas olika egenskaper och fysikaliska egenskaper är det som har gjort dem så intressanta, särskilt för industriellt bruk. Det finns många vanliga exempel på både naturligt förekommande och industriellt framställda polymerkedjor. Naturligt förekommande polymerer inkluderar DNA och RNA, silke, stärkelse, cellulosa och gummi. Vanliga industriellt framställda polymerer inkluderar polyester, nylon och de många typer av plast som finns