Polimery są grupą materiałów konstrukcyjnych, które na przestrzeni ostatniego stulecia zanotowały najintensywniejszy rozwój, łamiąc kolejne bariery ograniczające ich stosowanie. Początkowo nieodporne na starzenie, kruche, łatwopalne i trudne do przetwórstwa stały się pełnoprawnymi materiałami konstrukcyjnymi, a ponadto zaczęły wykazywać cechy niespotykane w materiałach konwencjonalnych: wytrzymałość względną większą od stali, elastyczność lepszą od kauczuku, przezroczystość wyższą od szkła, odporność na coraz wyższe temperatury, niepalność, biozgodność i zdolność zastępowania tkanek, pamięć kształtu, umiejętność samo naprawy czy zdolność przewodzenia prądu elektrycznego. Intensywny rozwój nauki w zakresie budowy i właściwości polimerów doprowadził do sytuacji, w której po raz kolejny w nad wyraz ciekawej historii tworzyw sztucznych złamano utarte schematy i stworzono materiał wcześniej nieistniejący – polimery przewodzące prąd elektryczny.

Pigmenty to drobnokolorowe proszki, które można mieszać ze spoiwem – takim jak olej lniany, guma arabska lub polimer. Podczas gdy barwniki są rozpuszczalne i rozpuszczają się w środku wiążącym (umożliwiając im chemiczne wiązanie z materiałem – idealne do barwienia tekstyliów), pigmenty są nierozpuszczalne i są zawieszone w środku wiążącym. Zdecydowana większość pigmentów jest wykorzystywana w większych gałęziach przemysłu, takich jak produkcja samochodów i tworzyw sztucznych.

Tworzywa sztuczne są nazywane często, ze względu na swoją budowę – materiałami makrocząsteczkowymi. W odróżnieniu od materiałów o budowie mało-cząsteczkowej są zbudowane z powtarzających się części zwanych merami. Te struktury mogą być bardzo długie i niestety nie są tak „nieśmiertelne” i długowieczne jak by mogło się wydawać.

Tworzywa sztuczne, nazywane też polimerami lub w języku potocznym plastikiem to materiały, które od swojej budowy cząsteczkowej nazywane są również materiałami wielkocząsteczkowymi. W reakcjach polimeryzacji łączą wiele pojedynczych cząstek (merów) w bardzo długie makrocząsteczki zwane łańcuchami polimerowymi. Tak najogólniej można opisać strukturę polimerów. W porównaniu z metalami, szkłem, ceramiką są jednym z najmłodszych materiałów, o tak bardzo różnorodnych właściwościach, że zostały nazwane materiałami XXI wieku. Czynią świat bezpieczniejszym, pomagają oszczędzać energię, zabezpieczać żywność przed zepsuciem podczas przechowywania i transportu, wytwarzać „części zamienne” człowieka. Jednak również dla tych, którzy nieumiejętnie się z nimi obchodzą mogą być powodem problemów.  

Analizując możliwość zastosowania danego tworzywa do wybranej aplikacji, możemy stanąć przed problemem określenia rodzaju odporności cieplnej (inaczej termicznej, temperaturowej) posiadanej przez materiał. Wcześniej czy później pojawi się pytanie co tak naprawdę rozumiemy przez jego odporność na ciepło? Czy odporność cieplną materiału można zmienić za pomocą dodatków lub wypełniaczy? Jak ją zmierzyć i jak wyrazić?

Gatunek robaka z apetytem na polistyren może być kluczem do recyklingu tworzyw na masową skalę. Naukowcy z University of Queensland odkryli, że pospolity „superrobak” Zophobas Morio może przeżerać się przez polistyren, dzięki enzymowi bakteryjnemu znajdującym w ich jelitach.

Jedną z zasadniczych wad tworzyw sztucznych jest ich mała stabilność właściwości wytrzymałościowych oraz skłonność do przechodzenia w stan kruchości podczas dłuższego oddziaływania zmiennych temperatur. W niektórych przypadkach wręcz nie pozwala to na ich stosowanie ze względu na dużą rozpiętość temperatury użytkowania i znaczące zmiany sztywności wytworzonych z nich elementów.