Anche detta «polimero, è una molecola costituita da un numero molto elevato di atomi (103-109) e dal peso molecolare molto elevato. Presentano un comportamento chimico e fisico particolare: danno luogo a soluzioni colloidali e non seguono le normali leggi sugli elettroliti. Le macromolecole organiche più importanti sono:

- i polisaccaridi, che appartengono ai glucidi (come l’amido e la cellulosa);
- le proteine, che appartengono ai protidi;
- il dna e l’rna, che costituiscono gli acidi nucleici;
- i lipidi complessi.

I polimeri inorganici più importanti sono a base di silicio; i polimeri sintetici comprendono le materie plastiche, le gomme sintetiche e le fibre tessili, e hanno un vastissimo campo di applicazioni tecnologiche.