Műanyagok készíthetők makromolekulák átalakításával vagy kis molekulákból polikondenzációs, illetve polimerizációs reakcióval.

A természetes alapú műanyagok kiindulási vegyülete valamely természetes eredetű makromolekula, leggyakrabban poliszacharid vagy fehérje. Ezek kémiai átalakításával jutnak a megfelelő tulajdonságú műanyaghoz. Jó példa a természetes alapú műanyagra a gumi, amelyet a kaucsuk térhálósításával alakítanak megfelelő mechanikai tulajdonságú anyaggá. A cellulóz átalakításával különféle műselymeket, lakkot, ragasztót és füstnélküli lőport állítanak elő. Fehérjéből, a tej kazeinjéből készül a műszaru.

A mesterséges alapú vagy szintetikus műanyagokat kisebb szerves vegyületekből polimerizációs vagy polikondenzációs reakcióval állítják elő. A polimerizációs műanyagok (polietilén, polipropilén, polisztirol, PVC) többsége láncpolimer, vagyis termoplasztikus műanyag. A polimerhez kapcsolódó oldallánc megválasztásával más és más, a felhasználhatóság szempontjából különböző tulajdonságú műanyaghoz jutnak.

A polikondenzációs műanyagokegy része termoplasztikus, láncpolimer. Ilyenek a különféle - heteroláncú - poliészter és poliamid típusú műszálak. Előbbiekre a tereftálsavból és a glikolból készülő terilén, az utóbbira a nejlon a példa.

A műanyagok sokféleképpen csoportosíthatók. Közülük a láncmolekulákból állók melegítéskor fokozatosan megpuhulnak, nincs határozott olvadáspontjuk. Ezek a termoplasztikus műanyagok. A termoreaktív műanyagok melegítéskor nem puhulnak meg, mert térhálós szerkezetük miatt nem mozdulhatnak el az atomok, atomcsoportok. Ezek a vegyületek melegítéskor kezdetben keményebbekké, ridegebbekké válnak, majd tovább melegítve hőbomlást szenvednek.

A sok jó tulajdonság mellett a legnagyobb problémát az elhasználódott műanyagok jelentik. Mesterségesen létrehozott vegyületek, ezért nincsenek a lebontásukra ("biodegradációjukra") alkalmas lebontó élőlények. A hulladékként felhalmozódó műanyagot veszélyes elégetni, mert égésük közben mérgező gázok (például klór, hidrogén-klorid) szabadulhatnak fel. Az egyik legjobb módszer a hulladék újrahasznosítása, a műanyag reciklizálása, amely során az elhasználódott műanyagot - tisztítás és további átalakítás után - más formában ismét felhasználhatják.