เคมีพอลิเมอร์ (อังกฤษ:Polymer chemistry)หรือแมคโครโมเลกุลาร์เคมี(macromolecular chemistry)เป็นศาสตร์หลายสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ทางเคมี(chemical synthesis)และคุณสมบัติทางเคมีของพอลิเมอร์(polymer)หรือแมคโครโมเลกุล(macromolecule) แมคโครโมเลกุลแบบเก่าจะหมายถึงโซ่โมเลกุล และเป็นกลุ่มของเคมี ส่วนพอลิเมอร์จะอธิบายถึงคุณสมบัติรวมๆของวัสดุพอลิเมอร์ซึ่งจะเป็นขอบเขตของฟิสิกส์พอลิเมอร์ (polymer physics)ซึ่งเป็นสาขาย่อยของวิชาฟิสิกส์ พลาสติก(Plastics)เช่นพอลิเอทิลีน(polyethylene)จะเป็นกลุ่มย่อยของพอลิเมอร์สังเคราะห์ที่มูลค่าในเชิงพาณิชย์ ไบโอพอลิเมอร์(Biopolymer)เช่นโปรตีน(protein)เป็นกลุ่มย่อยของพอลิเมอร์ที่พบในธรรมชาติ พอลิเมอร์ที่เกิดจากโมโนเมอร์(monomer)โดยกระบวนการพอลิเมอไรเซชั่น(polymerization)คุณสมบัติของพอลิเมอร์เหล่านี้จะขึ้นอยู่กับปัจจัยดังนี้

ระดับขั้นของพอลิเมอไรเซชั่น(degree of polymerisation)
โมลาร์แมสส์ดิสตริบิชั่น(molar mass distribution)
แทคติซิตี่(tacticity)
โคพอลิเมอร์(copolymer)
การแตกสาขาของพอลิเมอร์(polymer branching)
กลุ่มท้ายแถว(end-group)
ครอสส์ลิงก์(crosslinks)
การเกิดผลึก(crystallinity)
อุณหภูมิกลาสส์ทรานซิชั่น(glass transition temperature)
การละลาย(solubility)
ความหนืด(viscosity)
การเกิดเจล(gelation)