高分子化合物的種類很多，主要分類方法有如下四種：
按來源分類
可把高分子分成天然高分子和合成高分子兩大類。
按材料的性能分
可把高分子分成塑料、橡膠和纖維三大類。
塑料按其熱熔性能又可分為熱塑性塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）和熱固性塑料（如酚醛樹脂、環氧樹脂
、不飽和聚酯樹脂等）兩大類。前者為線型結構的高分子，受熱時可以軟化和流動，可以反復多次塑化成型，次品和廢品可以回收利用，再加工成產品。后者為體型結構的高分子，一經成型便發生固化，不能再加熱軟化，不能反復加工成型，因此，次品和廢品沒有回收利用的價值。塑料的共同特點是有較好的機械強度（尤其是體形結構的高分子），作結構材料使用。
纖維又可分為天然纖維和化學纖維。后者又可分為人造纖維（如粘膠纖維、醋酸纖維等）和合成纖維（如尼龍、滌綸等）。人造纖維是用天然高分子（如短棉絨、竹、木、毛發等）經化學加工處理、抽絲而成的。合成纖維是用低分子原料合成的。纖維的特點是能抽絲成型，有較好的強度和撓曲性能，作紡織材料使用。
橡膠包括天然膠和合成橡膠。橡膠的特點是具有良好的高彈性能，作彈性材料使用。
按用途分類：
可分為通用高分子，工程材料高分子，功能高分子，仿生高分子，醫用高分子，高分子藥物，高分子試劑，高分子催化劑和生物高分子等。
塑料中的“四烯”（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯），纖維中的“四綸”（錦綸、滌綸、腈綸和維綸），橡膠中的“四膠”（丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠和乙丙橡膠）都是用途很廣的高分子材料，為通用高分子。
工程塑料是指具有特種性能（如耐高溫、耐輻射等）的高分子材料。如聚甲醛、聚碳酸酯、聚硯、聚酰亞胺、聚芳醚、聚芳酰胺和含氟高分子、含硼高分子等都是較成熟的品種，已廣泛用作工程材料。
離子交換樹脂、感光性高分子、高分子試劑和高分子催化劑等都屬功能高分子。
醫用高分子、藥用高分子在醫藥上和生理衛生上都有特殊要求，也可以看作是功能高分子。
主鏈結構
可分為碳鏈高分子、雜鏈高分子、元素有機高分子和無機高分子四大類。
碳鏈高分子的主鏈是由碳原子聯結而成的。
雜鏈高分子的主鏈除碳原子外，還含有氧、氮、硫等其他元素，如：如聚酯、聚酰胺、纖維素等。易水解。
元素有機高分子主鏈由碳和氧、氮、硫等以外其他元素的原子組成，如硅、氧、鋁、鈦、硼等元素，但側基是有機基團，如聚硅氧烷等。
無機高分子是主鏈和側鏈基團均由無機元素或基團構成的。天然無機高分子如云母，水晶等，合成無機高分子如玻璃。
高分子化合物的系統命名比較復雜，實際上很少使用，習慣上天然高分子常用俗名。合成高分子則通常按制備方法及原料名稱來命名，如用加聚反應制得的高聚物，往往是在原料名稱前面加個“聚”字來命名。例如，氯乙烯的聚合物稱為聚氯乙烯，苯乙烯的聚合物稱為聚苯乙烯等。如用縮聚反應制得的高聚物，則大多數是在簡化后的原料名稱后面加上“樹脂”二字來命名。例如，酚醛樹脂、環氧樹脂等。加聚物在未制成制品前也常有“樹脂”來稱呼。例如，聚氯乙烯樹脂，聚乙烯樹脂等。此外，在商業上常給高分子物質以商品名稱。例如，聚己內酰胺纖維稱為尼龍—6，聚對苯二甲酸乙二酯纖維稱為滌綸，聚丙烯腈纖維稱為腈綸等

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