Pierwsze w skali przemysłowej próby chemicznego modyfikowania związków wielkocząsteczkowych rozpoczęto w latach 1850–75. W 1872 w USA otrzymano celuloid, w Niemczech w roku 1897 uruchomiono produkcję galalitu, a w 1904 acetylocelulozy. Pierwszymi syntetycznymi tworzywami sztucznymi były żywice fenolowo-formaldehydowe, które otrzymano już w 1872, jednak ich produkcję podjęto dopiero w 1909 na podstawie patentu belgijskiego chemika Leo Hendrika Baekelanda. Bakelit (od nazwiska wynalazcy) był pierwszym przemysłowym tworzywem termoutwardzalnym. Bakelit był wytwarzany ze zmieszanego kwasu karbolowego (fenolu) i formaldehydu. Po ogrzaniu albo był modelowany, albo był wytłaczany do pożądanego kształtu. Leo Baekeland zarządzał General Company Bakelite od 1911 do 1939 roku, gdzie produkowano około 200 tysięcy ton bakelitu rocznie. Bakelit zastąpił popularny wcześniej ale bardzo łatwopalny celuloid. W latach 1928–31 rozpoczęto produkcję większości tworzyw poliwinylowych.
Odkrycia wielu polimerów dokonano przypadkowo podczas prowadzenia innych badań naukowych. Przykładem takiego wynalazku jest synteza polietylenu, który odkryto podczas badań reakcji etylenu z aldehydem benzoesowym pod wysokim ciśnieniem. W reakcji tej nieoczekiwanie otrzymano polietylen, który okazał się lekkim, elastycznym, topliwym materiałem, wykazującym cechę "ciągliwości na zimno". Przypadkowo dowiedział się o tym jeden z pracowników brytyjskiego przedsiębiorstwa telegraficznego. Postanowił on wykorzystać ten materiał jako izolator do budowy podmorskiego kabla telefonicznego między Anglią, a Francją. Na podstawie szacowanych wówczas potrzeb w zakresie kabli podmorskich uruchomiono w Wielkiej Brytanii niewielką fabrykę polietylenu, w której produkcja została uruchomiona 1 września 1939 r., a więc dokładnie w dniu napaści hitlerowskich Niemiec na Polskę.
