Tworzywa sztuczne pełnią podstawową role w życiu każdego człowieka. Są obecne niemalże w każdej dziedzinie życia człowieka. Tworzywa sztuczne to materiały, zbudowane z polimerów syntetycznych. Tworzywa sztuczne pełnie wiele bardzo istotnych funkcji. Są na szeroką skalę wykorzystywane. Mogą zastępować takie materiały jak: drewno, metal, ceramika, kauczuk naturalny oraz gutaperka Mogą także stanowić zupełnie nowe materiały, mniemających żadnych naturalnych odpowiedników. Tworzywa sztuczne różnią się pomiędzy sobą właściwościami fizycznymi mechanicznymi oraz chemicznymi. Tworzywa sztuczne, w skład których wchodzą polimery zarówno syntetyczne, jak i naturalne, są otrzymywane z polimeru (za przykład możemy wziąć poli(metakrylan metylu), ale także polistyren, oraz polietylen), kopolimerów oraz mieszanek polimerów. Czasami polimery są modyfikowane chemicznie (hydroliza), fizykochemicznie (degradacja), ewentualnie w wyniku dodawania: plastyfikatorów, wypełniaczy, stabilizatorów, barwników oraz pigmentów. Tworzywa sztuczne to plastiki lub masy plastyczne. Tworzywa sztuczne to polimery zawierające substancje dodatkowe, które modyfikują właściwości użytkowe oraz przetwórcze. Są to: środki spieniające, zmiękczacze, stabilizatory UV oraz antyutleniacze, napełniacze w formie proszkowej lub włóknistej, utwardzacze, substancje smarujące, barwniki oraz pigmenty. Do przetwarzania dostarcza się tworzywa sztuczne pod postacią żywic, tłoczyw lub półfabrykatów. Sztuczne żywice występują jako żywice techniczne. Stanowią surowiec wyjściowy do uzyskiwania tłoczyw, laminatów, lakierów, farb, klejów, kitów, past.

Polimer to związek składający się z mniejszych elementów, które powtarzają się, co pewien czas (grupy atomów, mery). Reakcja polimeryzacji to reakcja cząstek zwanych monomerami. Monomer to związek chemiczny o prostej budowie, w skład którego wchodzi grupę funkcyjna, która może reagować. Posiadają wiązanie podwójne CH2=CH2.

W wyniku tej reakcji chemicznej powstają związki zwane polimerami. Proces polimeryzacji uzależniony jest od panującego ciśnienia, temperatury, ilości oraz rodzaju stosowanego inicjatora i katalizatora. Reakcja polimeryzacji między monomerami dwufunkcyjnymi powoduje powstanie tworzywa charakteryzującego się strukturą liniową (łańcuchową), zaś między monomerami więcej niż dwufunkcyjnymi powoduje powstanie tworzywa charakteryzującego się strukturą rozgałęzioną lub usieciowaną. Reakcja polimeryzacji polega na wielokrotnych prostych reakcjach chemicznych. Polimery o budowie łańcuchowej charakteryzują się zdolnością do rozpadu na proste. Mamy do czynienia z depolimeryzacją. Proces ten ma miejsce w wysokiej temperaturze, pod wpływem promieniowania jonizującego, substancji chemicznych powodujących rozkład łańcucha.

 Reakcje polimeryzacji dzielimy na:

- polimeryzację addycyjną;

- polimeryzację polikondensacyjną).

Reakcja polikondensacji to reakcja funkcyjnych grup monomerów. W trakcie tego procesu wydziela się pewna ilość substancji (chlorowodór, woda, amoniak) oraz tworzy makrocząsteczka.

Poliaddycja umiejscowiona jest pomiędzy polimeryzacją i polikondensacją. Poliaddycja to reakcja, która przebiega stopniowo, ale jest odwracalna. Przyłączanie cząsteczek monomeru przebiega dość szybko. Nie wydzielane są żadne produkty uboczne. Polimery uzyskiwane podczas poliaddycji cechuje identyczny skład chemiczny co monomery, ale mają inną budowę.

Homopolimer to polimer, w skład którego wchodzi jeden typ monomeru.

Kopolimer to polimer, w skład którego wchodzą dwa typy monomerów.

Kopolimeryzacja to proces polimeryzacji mieszaniny dwóch, ewentualnie więcej, monomerów. Na skutek tego procesu  otrzymywane są substancje nazywane kopolimerami.

Włókna chemiczne są otrzymywane podczas przeróbki substancji naturalnych, ewentualnie syntetycznych. Włókna dzielimy na:

- włókna sztuczne, z polimerów naturalnych (celuloza, kauczuk) oraz z substancji nieorganicznych (metale, tlenki metali, węglików);

- włókna syntetyczne, z syntetycznych polimerów (włókna poliamidowe, poliestrowe.

Kompozyty to materiały zbudowane przynajmniej z dwóch składników, charakteryzujące właściwościami lepszymi niż pojedyncze składniki. Wyróżniamy:

- kompozyty ceramiczne;

- kompozyty polimerowe;

- kompozyty specjalne.

Pigmenty to barwne substancje, które nie rozpuszczają się w polimerze. Nadają barwę powstałemu polimerowi oraz czynią go nietransparentnym.Pigmenty nieorganiczne (mineralne) dzielimy na: naturalne oraz sztuczne. Pigmenty organiczne dzielimy na: naturalne oraz syntetyczne. Naturalne są obecne w organizmach żywych (sepia, chlorofil, hemina, indygo. Syntetyczne pigmenty to najbardziej liczna i najważniejsza grupa pigmentów (barwniki azowe, antrachinowe, laki barwne). Najważniejsze pigmenty nieorganiczne to: pigmenty białe (biel ołowiana, biel cynkowa (ZnO), biel tytanowa), pigmenty żółte (żółcień chromowa, żółcień kadmowa, żółcień cynkowa), pigmenty czarne (sadza), pigmenty czerwone (cynober, czerwień kadmowa, glejta ołowiana, czerwień żelazowa, minia ołowiana), pigmenty zielone (zieleń szwajnfurcka, zieleń chromowa), pigmenty brunatne (umbra, ochra), pigmenty błękitne (lazur miedziowy ultramaryna). Występują także pigmenty świecące (luminofory), pigmenty termoczułe.

Chlorofile to zielone barwniki. Biorą udział w fotosyntezie. Są obecne w chloroplastach roślin. Występują w czterech odmianach: a, b, c i d. Związki te pochłaniają światło widzialne oraz przemieniają energię świetlną w energię chemiczną, która jest wykorzystywana w fotosyntezie.

Opsyny to glikoproteiny, wchodzą w skład barwników występujących w siatkówce oka. Daltonizm wynika z braku opsyn.

Melaniny to pigmenty brunatne oraz, które występują w skórze ludzkiej oraz zwierzęcej, ale także we włosach, tęczówce oka, w grzybach, tęczówce oka.

Karotenoidy to czerwone, ewentualnie żółte barwniki roślinne, nienasycone węglowodory, rozpuszczają się w tłuszczach. Karotenoidami są: karoteny oraz ksantofile. Związki te uczestniczą w fotosyntezie. W świecie zwierząt karotenoidy nadają barwę żółtkom jaj, piórom, pancerzom raków.

Hemoglobina to czerwony barwnik, który występuje w erytrocytach kręgowców oraz hemolimfie bezkręgowców. Związek ten łączy się z tlenem i pełni funkcję przenośnika tlenu. Transport ma miejsce z narządów oddechowych do określonych tkanek. Hemoglobina uczestniczy także w transporcie dwutlenku węgla, utrzymuje także stałą kwasowość krwi.

Cytochromy to hemoproteiny, niezbędne w czasie utleniania komórkowego. Związki te tworzą układ elektronowych przenośników w łańcuchach oddechowych roślin oraz zwierząt.

Koenzymy to niebiałkowe związki pochodzenia organicznego, które wchodzą w skład centrum aktywnego enzymów. Koenzymy to przenośniki elektronów, atomów, grup chemicznych. Koenzym z apoenzymem tworzą kompleks. 

Alizaryna to czerwony barwnik dawniej był uzyskiwana z korzeni marzanny. Był stosowany w Egipcie, Rzymie; Grecji. Aktualnie jest otrzymywana syntetycznie. Stosowana jest jako półprodukt w branży barwnikowej.

Indygo to ciemnoniebieski barwnik, który możemy otrzymać z indygowca barwierskiego.

Napełniacze to związki chemiczne pochodzenia nieorganicznego (ziemia okrzemkowa, talk, kreda, proszki metali), ale także pochodzenia organicznego (mączka drzewna, celuloza, tkaniny). Gdy związki te zmieszamy z polimerem poprawie ulegają jego właściwości użytkowe.

Antypiryny to substancje, które dodajemy do tworzyw sztucznych, aby zapobiec zapaleniu się tworzywa w temperaturze zapłonu. Wydzielane są niepalne gazy, piany, ciecze uniemożliwiające dopływ tlenu.