Polimery są znane i wykorzystywane od czasów, w których człowiek nauczył się korzystać ze skór zwierząt i drewna, gdyż praktycznie połowa masy drewna to celuloza, czyli polimer, który nadaje twardość ścianom komórek roślinnych. Ludność neolitu (10000 lat p.n.e.) wykorzystywała rośliny i zwierzęta (źródło pożywienia, błonnika, leków, skór). Wiedza o tych zasobach była przekazywana przez przodków i dała podwaliny pod przełom w rolnictwie pasterskim i uprawnym (uprawy dzikiego lnu \( – L. angustafolium \)). Najwcześniejsze dowody na to, że ludzie używali dzikiego lnu jako tkaniny, pochodzą z Republiki Gruzji, gdzie w jaskini Dzudzuana znaleziono przędzone, farbowane i tkane dzikie włókna lnu, datowane na paleolit (30000 lat p.n.e.). W starożytności jedwab, wełna, bawełna i skóry – naturalne polimery – były używane do produkcji ubrań i dekoracji, podczas gdy z celulozy zawartej w trzcinie papirusowej wyrabiano papirus. Cywilizacja Majów (2000 r. p.n.e. – 1542 r. n.e.), Olmeków (1500 – 400 r. p.n.e.) i Azteków (1300 – 1521 r. n.e.) przetwarzała naturalny materiał gumowaty (płyn mleczny przypominający sok) z kauczukowca brazylijskiego na kulki do gry podobnej do koszykówki, buty wodoodporne (zostały one opisane przez hiszpańskich konkwistadorów, ale nigdy nie zostały znalezione przez archeologów) i inne przedmioty już w 1600 r. p.n.e. Wzmianki na temat materiałów naturalnych używanych jako kleje, powłoki i wypełniacze można znaleźć także w Starym Testamencie Biblii. Średniowieczni rzemieślnicy wykonywali okna do latarni z przezroczystych kawałków rogu zwierzęcego. Róg jest zbudowany z keratyny – tego samego materiału, z którego składa się skóra, włosy, pióra, paznokcie czy wełna. Miód to kolejny przykład naturalnie występujących polimerów, które od tysiącleci (6000 p.n.e.) były, są i będą wykorzystywane w życiu codziennym. Ebonit (1851 r.) lub twarda guma były pierwszymi polimerami termoutwardzalnymi. Goodyear wynalazł gumę wulkanizowaną (1839 r.; Thomas Hancock, 1843 r.), a Eduard Simon odkrył styropian (1839 r.). Alexander Parkes odkrył stałą, twardą, elastyczną i wodoodporną substancję (celuloid) po odparowaniu rozpuszczalnika fotograficznego (1856 r.), która została wykorzystana do impregnacji tkanin. Pierwszym syntetycznym tworzywem sztucznym był bakelit (Leo Baekeland, 1907 r.) wykorzystywany do wyrobów materiałów formierskich, materiałów do laminowania, wirników rozdzielacza silników, radia i telefonu Ericsson czy zabawek, które zastąpiły zabawki żeliwne i cynowe (lata 40- i 50-te XX wieku). W XIX wieku opracowywano szereg biodegradowalnych tworzyw sztucznych, które wykazują szereg unikalnych właściwości, są stosowane w szerokimi zakresie temperatur, są odporne na działanie agresywnych czynników chemicznych i światła oraz są mocne, wytrzymałe i tanie w porównaniu z innymi materiałami. Należy jednak pamiętać, iż polimery biodegradowalne istnieją od czasów Cesarstwa Rzymskiego (27 – 476 r. p.n.e.), ale w przeszłości miały ograniczone zastosowanie, głównie w medycynie. Współcześnie, polimery są związane z praktycznie każdym aspektem życia, a ich zastosowanie ogranicza ludzka wyobraźnia. Opakowania na żywność i środki chemiczne gospodarstwa domowego, butelki na wodę, włókna tekstylne, zabawki, telefony, komputery, sprzęt RTV i AGD, przewody, gniazdka elektryczne, uchwyty do garnków i patelni, bielizna termiczna, itd. zawierają polimery. Membrany do odsalania wody, aparatura medyczna, nośniki stosowane w kontrolowanym uwalnianiu leku, sztuczna skóra stosowana w inżynierii tkankowej i kosmetyce, laminaty z włókna węglowego wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym, hologramy, konstrukcje ramowe stacji kosmicznych, kamizelki kuloodporne również wykorzystują polimery. Jednak, pomimo tak ogromnej różnorodności polimerów i ich wszechstronnego wykorzystania, naukowcy i inżynierowie oraz producenci i przetwórcy nieustannie manipulują składem i strukturą molekularną polimerów dążąc do poprawy właściwości fizykochemicznych i mechanicznych polimerów, a co za tym idzie rozszerzenia możliwości ich zastosowania. Polimery są zatem materiałami przeszłych, obecnych i przyszłych pokoleń.

Pierwszym syntetycznym polimerem była nitroceluloza otrzymana w 1862 r. przez brytyjskiego chemika Alexandra Parkesa. Znalazła ona szerokie zastosowanie w przemyśle filmowym do produkcji taśmy filmowej (gdy potraktowana kamforą) oraz medycznym, jako opatrunek chirurgiczny (gdy rozpuszczona w eterze i alkoholu). Wulkanizacja (przyłączenie siarki do wiązań podwójnych węgiel-węgiel (zob. Hybrydyzacja ) do kauczuku naturalnego była następnym osiągnięciem w chemii polimerów (Friedrich Ludersdorf i Nathaniel Hayward). Jednak za ojca polimerów uznawany jest Hermann Staudinger, który wprowadził terminy kluczowe w dziedzinie polimerów, takie jak polimeryzacja i makrocząsteczki. Prowadzone przez niego badania doprowadziły do rozwoju nowoczesnych polimerów naturalnych i syntetycznych, a w 1953 r. zostały uhonorowane Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii „za odkrycia w dziedzinie chemii makrocząsteczek”.

Termin polimer jest powszechnie stosowany w przemyśle tworzyw sztucznych i kompozytów, jako synonim tworzywa sztucznego lub żywicy, czyli szeregu materiałów o różnych właściwościach.