จากวัตถุดิบธรรมชาติดังกล่าว ถ้านำมาแยกวิเคราะห์เชิงเคมีจะเห็นว่า วัสดุเหล่านั้น ประกอบไปด้วยส่วนที่เล็กที่สุด คือ อะตอมของธาตุต่างๆ เช่น อะตอมออกซิเจน อะตอมไฮโดรเจน อะตอมคาร์บอน อะตอมซัลเฟอร์และอะตอมโลหะต่างๆ อะตอมที่ยึดเกาะกันด้วยพันธะเคมีตั้งแต่ ๒ อะตอมขึ้นไปเรียกว่า โมเลกุล ถ้าโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมชนิดเดียว และแสดงสมบัติเฉพาะตัวได้จะเรียกว่า ธาตุ ถ้าโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอมตั้งแต่ ๒ ชนิดขึ้นไป และแสดงสมบัติเฉพาะตัวได้ จะเรียกว่า สารประกอบในวัตถุดิบธรรมชาติเหล่านี้ โมเลกุลที่สำคัญและมีมากที่สุดคือ โมเลกุลของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน (ประกอบด้วยอะตอมคาร์บอน และอะตอมไฮโดรเจน) ซึ่งเกิดจากการแปรสภาพโดยธรรมชาติจากซากพืช และสัตว์ เรียกว่า สารอินทรีย์ เมื่อนำโมเลกุลของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดเดียวหรือต่างชนิดหลาย ๆ โมเลกุลมาต่อกันด้วยพันธะเคมีจะได้โมเลกุลที่ยาวขึ้นใหญ่ขึ้น และมีสมบัติเปลี่ยนไปจากเดิมเรียกโมเลกุลใหญ่หรือโมเลกุลยักษ์นี้ว่าพอลิเมอร์ และโมเลกุลที่เล็กที่สุดอันเป็นส่วนประกอบของโมเลกุลใหญ่จะเรียกว่า มอนอเมอร์
พลาสติก คือ พอลิเมอร์ที่ เกิดจากการรวมตัวทางเคมีของมอนอเมอร์ของสารอินทรีย์หลายชนิด เกิดเป็นสารประกอบที่มีโมเลกุลใหญ่ ลักษณะเป็นเส้นสายยาวและมีน้ำหนัก โมเลกุล* ประมาณ ๑,๐๐๐-๑๐,๐๐๐,๐๐๐ มักระบุขนาดของพอลิเมอร์ด้วยจำนวนหน่วยมอนอเมอร์เฉลี่ยในโมเลกุลของพอลิเมอร์ เรียกว่า องศาของการเกิดพอลิเมอร์ (Degree of polymerization : DP) ตัวอย่างเช่น พอลิเอทิลีนชนิดหนึ่งมีองศาของการเกิดพอลิเมอร์ เท่ากับ ๖,๐๐๐ หมายความว่า โมเลกุลของพอลิเอทิลีนนี้ประกอบด้วยเอทิลีนจำนวน ๖,๐๐๐ มอนอเมอร์
พลาสติกเกิดจากการรวมตัวทางเคมีของมอนอเมอร์มากมายจนเป็นเส้นสายยาว เรียกปฏิกิริยานี้ว่า ปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบ่งเป็น ๒ ประเภท คือ