Polymerkemi är studiet och manipulationen av syntetiska och organiska kemiska ämnen som kallas polymerer. En polymer är en repetitiv kedja av molekyler som går samman för att bilda vad som kallas en makromolekyl. Polymerer är mångsidiga ämnen som har de olika egenskaperna flexibilitet, lätthet, hårdhet och hållbarhet. Metoder finns av polymerkemister för att isolera och utveckla dessa egenskaper. Dessutom identifierar de unika ledande och kemiska egenskaper hos givna polymerer för industriell och medicinsk användning.
I en eller annan form har denna gren av kemi funnits inom vetenskapens område sedan mitten av 19-talet. Nitrocellulosa, en tidig polymer, utvecklades med forskning av Henri Braconnot respektive Christian Schönbein. Under de följande åren användes nitrocellulosa och dess derivat på en mängd olika sätt, inklusive som ett effektivt sårförband under det amerikanska inbördeskriget.
Den första tillverkningsanläggningen för syntetfiber öppnades 1884 av en fransk industriman vid namn Hilaire de Chardonnet. Den producerade ett polymertyg som kallas viskosrayon, som användes som ett billigare substitut för siden. Sedan den tiden har området för polymerkemi expanderat kraftigt och nådde en klimax i början av 20-talet med utvecklingen av Kevlar® och nylon. Utvecklingen av dessa material resulterade i ett stort intresse som fortsätter än i dag. Flera tusentals ämnen med praktiska tillämpningar har producerats sedan tidigt 20-tal som ett resultat av framsteg inom polymerkemin.
Användning av polymerer är utbredd i det moderna samhället och tillhandahåller viktiga kemiska komponenter i många av de föremål som människor använder dagligen. Däck, plastpåsar, cd-skivor och engångslinser innehåller alla material som utvecklats av detta vetenskapsområde. Varje år introduceras fler och fler föremål som innehåller syntetiska och organiska polymerer på marknaden. Eftersom de flesta polymerer är syntetiska kräver produkter som använder dem i allmänhet mindre mängder icke-förnybara resurser jämfört med deras motsvarigheter gjorda av andra material.
Polymerkemiforskning är i sig själv en mångmiljardindustri i amerikanska dollar. Detta beror på dess omfattande tillämpbarhet inom nästan alla industriella och vetenskapliga områden. Ofta identifieras först ett behov som kan tillgodoses av polymerer och följs sedan av finansieringen för att utveckla en polymer som är lämplig för det specifika ändamålet. När polymeren väl har utvecklats kan den sedan utforskas av polymerkemister för att hitta andra möjliga tillämpningar, såväl som derivat som kan ha sina egna användningsområden.