在化學方面，樹脂和聚合物是不同的，因為樹脂是化合物，而聚合物是大分子。樹脂和聚合物的分子量也不同。樹脂比聚合物小。通常，分子量是一種物質的一個分子的重量相對于元素碳中最豐富種類的原子的重量。所有樹脂和聚合物均由鏈狀分子組成，盡管聚合物的鏈長于樹脂。然而，盡管聚合物是通過稱為聚合的特定過程形成的，但是樹脂和聚合物都可以天然或合成形式出現。

樹脂可以形成連續的薄膜，因此可以模塑成固體材料或紡成線狀。它們可能是黏稠的黏性液體或堅硬的脆性固體。僅有少數幾種樹脂對水的溶解性使它們可用于耐水性很重要的領域。曾經只被稱為天然化合物的樹脂，具有多種化學成分和多種用途。

天然樹脂是從植物中收集的，是從活樹上滲出的水。例子有沒藥和蘆薈，用于香，藥品和香水。合成樹脂是20世紀技術的產物。例如，第一次世界大戰期間用于生產無煙火藥的纖維素（一種復雜的碳水化合物）的改性導致了成膜樹脂的生產。這種樹脂極易燃，但具有非凡的品質，包括耐用性和在油漆，油墨和木器涂料中的快速干燥。

第二次世界大戰期間，對合成橡膠的需求很高，導致了合成樹脂（如乳膠）的發展。后來還開發了其他合成樹脂，包括乙烯基甲苯，氨基甲酸酯和聚苯乙烯。這些樹脂具有與塑料，薄膜或涂層一樣的特殊品質。一些也已在軍事上使用的樹脂，例如丙烯酸樹脂，也可以用于一般用途。它們穩定且經久耐用，可作為替代涂料粘合劑以及汽車涂料和食品包裝中的替代品。

同時，聚合物是數千個稱為單體的較小分子的組合。例如，成千上萬個乙烯單體分子可以結合在一起形成稱為聚乙烯的聚合物。聚合物通常在自然界中出現，盡管合成聚合物也已被開發為所有合成纖維和塑料的基礎，并且結構為線性，支化或交聯。

線性聚合物（例如聚氯乙烯和尼龍）由單體的長單鏈組成。一些線性聚合物是彈性的，因為它們具有扭結的鏈，這些鏈可以拉直，然后由于去除力而回彈。支鏈聚合物的較短鏈沿主鏈連接。交聯的聚合物由于其鏈之間的連接而變得更硬且柔韌性更低。