일반적으로 분자량이 10000 이상이고, 그 사슬이 주로 공유결합으로 되어 있는 화합물이다. 고분자, 거대 분자, 고분자물질, 고중합체라고도 한다. 고분자화합물에 견주어 분자량이 수백인 화합물을 저분자화합물이라고 하며 보통 유기화학에서 다루고 있다. 분자량이 1000~10000인 화합물을 때로는 준고분자라고 한다.

고분자화합물에는 탄소를 제외한 원소로 이루어진 무기계열 고분자와 탄소를 함유하는 유기계열 고분자가 있다. 또 고분자화합물은 천연으로 생산되는 운모 · 명주 · 양모 · 삼 등의 천연고분자화합물(이 중에는 생체고분자가 포함됨)과 인공적으로 합성되는 나일론이나 폴리염화비닐 등 합성고분자화합물로 나뉜다. 고분자화합물의 일반적 특정은 화학구조가 규칙적으로 반복하는 구조 단위로 되어 있는 것이다. 그 반복되는 수를 중합도라고 한다. 중합도가 큰 것은 수백이 되는 것도 있다. 중합도가 2, 3, ···, 20 정도인 것을 소중합체라고 한다.

유기계열 합성고분자화합물은 적당한 저분자화합물(단위체라고 불리는 것도 있음)에서 축합반응 · 첨가반응 · 중합반응 등의 반복에 의해 각기 합성되나 그 분자량은 중합도가 다른 고분자의 모임을 뜻하는 평균분자량으로 표시한다. 고분자 생성반응에 의해 얻는 고분자화합물은 선모양으로 똑바로 길어진 사슬고분자(chain polymer) · 선모양고분자(linear polymer)를 만드는 경우, 사다리모양 또는 평면모양으로 길어진 사다리모양고분자(ladder polymer)나 시트고분자{sheet polymer)를 만드는 경우, 3차원적으로 그물모양으로 된 그물모양고분자를 만드는 경우가 있다.