A continuación, se ofrece una breve descripción de las posibilidades básicas para la síntesis de polímeros (polirreacciones). Estos se pueden clasificar según varios criterios. Dependiendo de la forma en que se construyan las cadenas de polímero en el curso de la polirreacción de los monómeros, se puede distinguir entre:

Este proceso de polimerización puede, en principio, aplicarse a todos los compuestos orgánicos que tengan dos grupos funcionales capaces de formar un enlace químico. Los ejemplos clásicos de esto son los enlaces éster, amida o uretano. Los polímeros resultantes aquí se denominan poliésteres, poliamidas o poliuretanos.

En las reacciones de crecimiento de cadena, la polimerización puede tener lugar mediante la adición de un grupo polimerizable, especialmente un doble enlace olefínico, o mediante la apertura de un anillo. El criterio esencial para el crecimiento de la cadena es la existencia de una partícula activa (generalmente de alta energía e inestable), que se puede agregar a una unidad de monómero y, por lo tanto, transfiere su carácter activo a la unidad de repetición recién incorporada. Esto conduce, como con una fila descendente de dominós, a una reacción en cadena en la que la cadena en crecimiento agrega continuamente unidades de monómero adicionales hasta que no hay más monómero disponible o se producen reacciones secundarias. Los compuestos de vinilo a menudo se pueden polimerizar mediante un mecanismo de crecimiento de cadena. Aquí, el doble enlace se convierte en dos enlaces simples. Debido a que, en el caso del carbono, dos enlaces simples tienen menos entalpía que un doble enlace, la reacción es exotérmica.

Las polimerizaciones con apertura de anillo también implican generalmente un mecanismo de crecimiento de cadena. Aquí, la fuerza impulsora es la liberación de la tensión del anillo. Así, por ejemplo, anillos de tres miembros, como el óxido de etileno (oxirano), se polimerizan fácilmente. Al igual que con la química orgánica de moléculas pequeñas, las reacciones de crecimiento en cadena se clasifican de acuerdo con si involucran especies reactivas con carga radical, positiva o negativa. En estos casos, se hace referencia a una polimerización radical, catiónica o aniónica, respectivamente. Otra clase importante de polimerizaciones de crecimiento de cadena son las que involucran compuestos de metales de transición, denominadas polimerizaciones catalizadas (catalíticas) o coordinativas con metales de transición. De ello se deduce que existen tres posibilidades básicas para la formación de un enlace químico covalente como resultado de una polirreacción:

Estos se denominan respectivamente polimerización de poliadición, policondensación o apertura de anillo. Esta última diferenciación dificulta una subdivisión rigurosa de los diferentes tipos de polimerizaciones, en particular en el campo de las reacciones en cadena. Así, por ejemplo, la polimerización por apertura de anillo es posible mediante mecanismos tanto catalíticos como iónicos. Asimismo, pueden ocurrir tanto a través de reacciones de crecimiento escalonado como de reacciones de crecimiento en cadena. Sin embargo, hay poco valor en hacer esta distinción entre policondensación y poliadición.