Polimēru ķīmija ir sintētisko un organisko ķīmisko vielu, kas pazīstamas kā polimēri, izpēte un manipulācijas. Polimērs ir atkārtota molekulu ķēde, kas savienojas, veidojot tā saukto makromolekulu. Polimēri ir daudzpusīgas vielas, kurām piemīt dažādas elastības, viegluma, cietības un izturības īpašības. Polimēru ķīmiķi ir atraduši veidus, kā šīs īpašības izolēt un attīstīt. Turklāt tie identificē unikālās vadošās un ķīmiskās īpašības konkrētiem polimēriem rūpnieciskiem un medicīniskiem nolūkiem.
Vienā vai otrā veidā šī ķīmijas nozare ir bijusi zinātnes jomā kopš 19. gadsimta vidus. Nitroceluloze, agrīnais polimērs, tika izstrādāta, izmantojot attiecīgi Henri Braconnot un Christian Schönbein pētījumus. Turpmākajos gados nitroceluloze un tās atvasinājumi tika izmantoti dažādos veidos, tostarp kā efektīvs brūču pārsējs Amerikas pilsoņu kara laikā.
Pirmo sintētisko šķiedru ražotni 1884. gadā atvēra franču rūpnieks Hilērs de Šardonē. Tas ražoja polimēru audumu, ko sauc par viskozes viskozi, ko izmantoja kā lētāku zīda aizstājēju. Kopš tā laika polimēru ķīmijas joma ir ievērojami paplašinājusies, sasniedzot kulmināciju 20. gadsimta sākumā, attīstot Kevlar® un neilonu. Šo materiālu izstrāde izraisīja lielu interesi, kas turpinās līdz mūsdienām. Polimēru ķīmijas progresa rezultātā kopš 20. gadsimta sākuma ir saražoti vairāki tūkstoši praktiski lietojamu vielu.
Mūsdienu sabiedrībā polimēru izmantošana ir plaši izplatīta, nodrošinot būtiskas ķīmiskās sastāvdaļas daudziem priekšmetiem, ko cilvēki lieto ikdienā. Riepas, plastmasas maisiņi, kompaktdiski un vienreizējās lietošanas kontaktlēcas satur materiālus, kas izstrādāti šajā zinātnes jomā. Katru gadu tirgū tiek laists arvien vairāk preču, kas satur sintētiskos un organiskos polimērus. Tā kā lielākā daļa polimēru ir sintētiski, produktiem, kuros tie tiek izmantoti, parasti ir nepieciešams mazāks neatjaunojamo resursu daudzums, salīdzinot ar to līdziniekiem, kas izgatavoti no citiem materiāliem.
Polimēru ķīmijas pētniecība pati par sevi ir vairāku miljardu ASV dolāru nozare. Tas ir saistīts ar tā plašo pielietojamību gandrīz visās rūpniecības un zinātnes jomās. Bieži vien vispirms tiek identificēta vajadzība, ko var apmierināt ar polimēriem, un pēc tam tiek piešķirts finansējums, lai izstrādātu šim konkrētajam mērķim piemērotu polimēru. Kad polimērs ir izstrādāts, polimēru ķīmiķi to var izpētīt, lai atrastu citus iespējamos lietojumus, kā arī atvasinājumus, kuriem var būt savs lietojums.