分子量がおよそ1万以上のものを指す。単位となる小さい分子（モノマー monomer）が多数結合してできた重合体（ポリマー polymer）である場合が多い。食物中のでんぷんや綿花のセルロースは天然の高分子であり、いずれもグルコースの分子が多数結合したものである。ナイロン（6,6-ナイロン）はアジピン酸HOOC(CH₂)₄COOHとヘキサメチレンジアミンH₂N(CH₂)₆NH₂の重合でつくられた合成高分子である。近年、高吸収性樹脂、選択透過性膜、導電性プラスチック、感光性樹脂などさまざまな機能性高分子（functional polymer）が実用化され、親水性基と疎水性基をもつ高分子がつくるミセル（micelle）の微小カプセルが新薬に利用されている。