三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。它们是用人工方法，由低分子化合物合成的高分子化合物，又叫高聚物，相对分子质量可在10000以上。
塑料。工业、商业、农业、家庭都在广泛使用各种塑料制品，如塑料管材、板材、塑料薄膜、塑料盆、椅、鞋、雨衣、瓶等。世界塑料产量是钢产量的两倍，有色金属产量的17倍。塑料的主要成分是树脂，塑料的名称是根据树脂的种类确定的。除此外还根据需要加入特定用途的添加剂，如提高塑性的增塑剂，防止塑料老化的抗老剂。
塑料有热塑性塑料和热固性塑料两大类。受热时软化，冷却后硬化，并且可以反复加工的塑料，具有线型结构，属于热塑性塑料，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。受热时软化成型，冷却后固化，但一经固化后，就再不能用加热的方法使之软化的塑料，具有网状结构，属于热固性塑料，如酚醛塑料、脲醛塑料等。
有的塑料，如聚氯乙烯，有毒，不能用来制作食具或食品袋。有的塑料如聚乙烯和聚丙烯，无毒，可用来制作食品袋和其它食具。人工合成的塑料是非生物降解材料，在自然状态下，能长期存在，不会分解。因此，塑料制品，尤其是大量使用的塑料薄膜袋和泡沫塑料容器，已造成环境污染，即“白色污染”问题。许多城市已禁用此类物品，提倡使用纸袋或纸质容器。
合成橡胶
合成橡胶是利用低分子物质合成的一类弹性特别的线型高聚物，如丁苯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶。合成橡胶的很多性能比天然橡胶优越，广泛用于轮胎和制鞋工业等。
合成纤维
合成纤维是用某些低分子物质经聚合反应制成的线形高聚物。合成纤维的品种很多，如尼龙、涤纶和人造羊毛（聚丙烯腈）等。合成纤维耐磨、耐蚀、不缩水。用它做的衣服，不易折皱，结实耐穿。合成纤维吸湿性和透气差。所以，人们把它和天然纤维混纺，这样制成的混纺织物兼有两类纤维的优点，极受欢迎。
