Polimery biologiczne to duże cząsteczki złożone z wielu podobnych mniejszych cząsteczek połączonych ze sobą w sposób podobny do łańcucha. Poszczególne mniejsze cząsteczki są nazywane monomery. Kiedy małe cząsteczki organiczne są połączone, mogą tworzyć gigantyczne cząsteczki lub polimery. Te gigantyczne cząsteczki są również nazywane makrocząsteczkami. Do budowy wykorzystywane są naturalne polimery papierowa chusteczka i inne elementy w organizmy żywe.
Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie makrocząsteczki są wytwarzane z małego zestawu około 50 monomerów. Różne makrocząsteczki różnią się ze względu na rozmieszczenie tych monomerów. Zmieniając sekwencję, można wytworzyć niezwykle dużą różnorodność makrocząsteczek. Podczas gdy polimery są odpowiedzialne za molekularną „wyjątkowość” organizmu, wspólne monomery są prawie uniwersalne.
Zmiana w postaci makrocząsteczek jest w dużej mierze odpowiedzialna za różnorodność molekularną. Wiele zmian występujących zarówno w organizmie, jak i między organizmami można ostatecznie przypisać różnicom w makrocząsteczkach. Makrocząsteczki mogą się różnić od
komórka do komórek w tym samym organizmie, a także od jednego gatunku do drugiego.Istnieją cztery podstawowe rodzaje makrocząsteczek biologicznych: węglowodany, lipidy, białka i kwasy nukleinowe. Te polimery składają się z różnych monomerów i pełnią różne funkcje.
Chociaż istnieją różne typy polimerów biologicznych występujących w różnych organizmach, mechanizmy chemiczne składania i demontażu są w dużej mierze takie same w różnych organizmach.
Monomery są na ogół łączone ze sobą w procesie zwanym syntezą odwodnienia polimery są demontowane w procesie zwanym hydrolizą. Obie te reakcje chemiczne obejmują wodę.
W syntezie odwodnienia powstają wiązania łączące ze sobą monomery, tracąc jednocześnie cząsteczki wody. Podczas hydrolizy woda oddziałuje z polimerem, powodując zerwanie wiązań łączących ze sobą monomery.
W przeciwieństwie do naturalnych polimerów występujących w naturze, syntetycznych polimery są wytwarzane przez ludzi. Pochodzą one z ropy naftowej i obejmują produkty takie jak nylon, kauczuki syntetyczne, poliester, teflon, polietylen i żywice epoksydowe.
Syntetyczne polimery mają wiele zastosowań i są szeroko stosowane w produktach gospodarstwa domowego. Produkty te obejmują butelki, rury, pojemniki z tworzywa sztucznego, izolowane przewody, odzież, zabawki i patelnie nieprzywierające.