在過去的100年中，諾貝爾化學獎已經授予了10位直接或間接為高分子科學的發展做出突出貢獻的科學家。由此可見高分子材料的重要性。
高分子材料是以高分子化合物為基礎的材料，由分子量相對較高的化合物組成。按來源可分為天然、半合成(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。天然聚合物是生命起源和進化的基礎。我們接觸到的很多天然材料通常都是由高分子材料構成的，比如天然橡膠、棉花、人體器官等。自人類社會開始以來，天然高分子材料就被用作生活和生產材料，其加工技術已被掌握。例如，絲綢、棉花和羊毛用於制造織物，木材、棉花和大麻用於造紙。20世紀30年代末，19進入天然高分子化學改性階段，半合成高分子材料出現。1907合成高分子酚醛樹脂的出現，標誌著人類開始應用合成高分子材料。到了現代，高分子材料已經和金屬材料、無機非金屬材料壹樣，成為科學技術和經濟建設中的重要材料。高分子材料按用途分為普通高分子材料和功能高分子材料。功能高分子材料不僅具有聚合物的壹般力學性能、絕緣性能和熱學性能，還具有物質、能量和信息的轉換、傳輸和儲存等特殊功能。已經應用的有聚合物信息轉換材料、聚合物透明材料、聚合物模擬酶、可生物降解的聚合物材料、聚合物形狀記憶材料和醫學和醫用聚合物材料。以上兩種分類在此僅作系統說明，本文重點介紹高分子材料的分類來說明其用途。
壹般高分子材料按其特性分為五大類，分別是橡膠、纖維、塑料、粘合劑和塗料。
橡膠是壹種線性柔性聚合物。天然橡膠和合成橡膠有兩種:分子鏈間價力低，分子鏈柔韌性好，在外力作用下變形大，去除外力後恢復快。天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯；合成橡膠的主要品種有丁基橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、矽橡膠、氟橡膠等。天然橡膠因其彈性強、絕緣性好、可塑性強、隔水隔氣、抗拉強度大、耐磨損等特點，廣泛應用於工業、農業、國防、交通運輸、機械制造、醫療衛生等領域和日常生活中，如交通運輸中使用的各種輪胎；工業傳送帶、傳動帶和各種密封圈；醫用手套和輸血容器；日常生活中使用的膠鞋、雨衣、暖水袋都是以橡膠為主要原料制成的。國防用的飛機、大炮、坦克，甚至尖端科技中的火箭、衛星、飛船、航天飛機，都需要大量的橡膠件。目前，世界上有7萬多種部分或全部由天然橡膠制成的物品，其中輪胎的用量占天然橡膠用量的壹半以上。與天然橡膠相比，性能相近的合成橡膠品種不在少數，大部分與天然橡膠不同，但兩者都是高彈性高分子材料，壹般需要硫化加工後才有實用性和使用價值。合成橡膠在20世紀初開始生產，自20世紀40年代以來發展迅速。合成橡膠在性能上壹般不如天然橡膠全面，但具有高彈性、絕緣、氣密性、耐油、耐高溫或耐低溫等性能，因此廣泛應用於工農業、國防、交通運輸和日常生活中。例如，丁基橡膠用於制造各種輪胎的內胎、無內胎輪胎的氣密層和各種密封墊圈。在化學工業中用作盛裝腐蝕性液體的容器的襯裏、管道和傳送帶，在農業中用作防水材料。再比如矽橡膠，合成橡膠的龍頭。具有良好的電絕緣性、抗氧抗老化性、耐光防黴性、化學穩定性，且無味無毒，不怕高溫和寒冷。因此在現代醫學中發揮了重要作用，如矽橡膠抗噪聲耳塞、矽橡膠胎頭吸引器、矽橡膠人工血管、矽橡膠鼓膜補片，以及矽橡膠人工氣管、人工肺、人工骨等。
另壹種廣泛使用的聚合物材料是纖維。纖維分為天然纖維和化學纖維。前者指的是絲、棉、麻、毛等。後者由天然聚合物或合成聚合物經紡絲和後處理制成。纖維具有高價態、低變形性和高模量，壹般為結晶聚合物。纖維可以算是各行各業的“熱門人物”了。它首先用於紡織工業。日常生活中的服裝物品大部分是由纖維制成的，這不僅使他們穿著舒適，還可以保護他們免受寒冷和陽光的傷害。如今，纖維更大的作用已經不僅僅停留在日常穿著上，在軍事、醫療、環保等領域也發揮了舉足輕重的作用。比如碳納米管可以作為電磁波吸收材料，制成隱形材料、電磁屏蔽材料、電磁輻射汙染防護材料、吸波材料等。由於其可降解性，聚乳酸或殼聚糖纖維制成的手術縫合線在傷口愈合後會自動降解吸收，直接避免了術後拆線。在環境保護方面，聚乳酸作為壹種完全可生物降解的塑料，越來越受到人們的關註。在建築領域，抗滲抗裂纖維可以增強混凝土的強度和抗滲性能。將纖維技術與混凝土技術相結合，可以開發鋼纖維和合成纖維來改善混凝土的性能，提高土木工程的質量。前者可為大壩、機場、公路等工程發揮抗裂、抗滲、抗沖擊和抗彎性能，後者可防止混凝土早期開裂，在混凝土材料制造初期起到表面保護作用。另外，隨著生物技術的發展，某些纖維的特性可以派上用場。比如類似肌肉的纖維，可以做成“人造肌肉”和“人體器官”，是人體組織很好的替代品。
在當代生活中，有壹種高分子材料占據了材料的半壁江山，那就是塑料。塑料是以合成樹脂或化學改性天然聚合物為主要成分，再加入填料、增塑劑等添加劑制成的。它的分子間價力、模量和形變介於橡膠和纖維之間。根據合成樹脂的特性，通常分為熱固性塑料和熱塑性塑料；按用途分為通用塑料和工程塑料。塑料的應用在生活中隨處可見，從塑料袋和各種機械電器到工程和航空。毫不誇張地說，塑料已經成為世界的壹部分。除了其他用途，本文還介紹了它的最新應用:透明塑料整體薄板屋頂。片狀屋頂的新概念是基於透明和柔性的聚碳酸酯或矽樹脂材料，這種材料可以永久地模制成單個聚碳酸酯片，也可以用作可折疊的鉸鏈和密封件。拜耳材料科技開發的原型配備了四個柔性薄片部件，形成了四個“頂窗”，每個頂窗都可以獨立打開和關閉。導軌用於連接薄板部件，形成堅固透明的聚碳酸酯車頂外殼。壹個同樣透明的管子沿著屋頂結構的中心縱向放置，以在“頂窗”打開後調節折疊板。這樣可以形成立體結構，組裝起來比平板薄板更堅固。同時，單個組件的數量大大減少。塑料制成的屋頂為設計師提供了更多的設計空間。他們可以創造三維幾何形狀，並將熔融玻璃化合物推向最高極限。
膠粘劑是壹種主要由合成天然高分子化合物制成的粘合材料。有兩種天然和合成粘合劑。合成粘合劑被廣泛使用。膠粘劑的生產解決了聚合物與非金屬或金屬之間、金屬與金屬之間、金屬與非金屬之間的粘接問題，為工業和工程做出了巨大貢獻。小到家用三秒膠、瓦楞紙板、紙袋、標簽、膠帶、郵票，大到建築膠、工業膠，即使是飛機機翼或尾翼與機身的粘接，也不缺膠。與傳統的編織方法、金屬焊接方法和鉚接、螺栓連接或釘接等機械連接方法相比，膠接方法更快、更經濟，並且可以將不同的材料結合在壹起。而且在粘合兩種金屬時，粘合劑可以將它們分開，防止腐蝕，同時減少組件的疲勞損傷，比機械連接更輕更堅固。因此，粘合劑在生活中的應用逐漸取代了傳統的法德趨勢。
自從有了文明，就有了裝飾，裝飾必然離不開塗料。該塗料以聚合物為主要成膜物質，加入溶劑和各種添加劑制成。根據成膜物質的不同，可分為油脂塗料、天然樹脂塗料和合成樹脂塗料。傳統上我們也稱這些漆為油漆，是裝修中必不可少的壹道菜。無論是高檔裝修還是普通裝修，都會或多或少與塗料有關，所以也與我們的生活息息相關。對於被塗覆的物體，塗層的第壹個目的是保護表面，第二個目的是修飾表面。就木制品而言，由於木制品表面多孔，不耐臟。同時木制品表面不夠美觀，塗料可以同時解決這個問題。如今，塗料的應用早已突破傳統，延伸到航空航天、軍事等更廣闊的領域。例如，用於軍事裝備的塗層在保護或覆蓋使用者方面起著重要作用。
綜上所述，高分子材料已經與我們的生活息息相關。從天然高分子化學改性階段半合成高分子材料的出現，到1907年合成高分子酚醛樹脂的出現，標誌著人類開始應用合成高分子材料，進而在近代與金屬材料、無機非金屬材料壹起成為科技和經濟建設中的重要材料。高分子材料必將在各個領域大放異彩，發揮越來越重要的作用。