Są to związki wielkocząsteczkowe zbudowane z polimerów syntetycznych wytworzonych sztucznie przez człowieka i niewystępujących w naturze lub związki otrzymywane w wyniku modyfikacji naturalnych polimerów takich jak celuloza, kauczuk naturalny. Obok głównego budulca zawierają także inne składniki, które spełniają rolę wypełniacza, plastyfikatora, stabilizatora, pigmentu, środka zmniejszającego palność, antystatyka. Pojęcie "tworzywa sztuczne" funkcjonuje obok błędnych, często stosowanych potocznie określeń takich jak: plastyk lub plastik. Najbardziej poprawną nazwą obejmującą wszystkie materiały które jako główny składnik zawierają polimer, bez rozróżniania, czy jest on pochodzenia naturalnego czy sztucznego, jest określenie "tworzywa polimerowe".

Zaletami tworzyw polimerowych są mała gęstość, odporność na korozję oraz umiejętność łatwego przetwórstwa. Wadami tworzyw polimerowych są mała odporność na wysokie temperatury i mniejsze właściwości mechaniczne w porównaniu do np. metali. Do wad tworzyw polimerowych zalicza się także bardzo długi czas rozkładu jednak tworzywa polimerowe stanowią doskonałe materiały wtórne do ponownego przerobu w technologiach recyklingu.