Polymerisering (eller polymerisasjon) er en prosess der monomere molekyler reagerer og går sammen i en kjemisk reaksjon og danner tre-dimensjonale nettverk eller polymere kjeder.
Reaksjonen foregår under trykk, høy temperatur og ved hjelp av forskjellige katalysatorer, for eksempel under fremstilling av plastmaterialer.
Hovedtypene av polymerisering er