Çoxlu sayda monomer molekullarının bir-biri ilə birləşərək irimolekullu birləşmələr əmələ gətirməsi reaksiyasına polimerləşmə reaksiyası deyilir. Polimerləşməyə ikiqat, üçqat rabitələri olan və ya həlqəvi quruluşa malik olan birləşmələr daxil olurlar:

    n CH₂=CH–CH=CH₂ → [–CH₂–CH=CH–CH₂–]_n

    Polimerləşmə reaksiyaları zəncirvari və ya pilləli mexanizmlər üzrə baş verir.