Como todos los materiales sólidos, los polímeros pueden presentar estructuras más o menos ordenadas de sus largas cadenas. La capacidad para adquirir estructuras regulares favorece las interacciones entre cadenas, normalmente tipo Van der Waals, y la aparición de zonas de cristalinidad.
Un polímero amorfo presenta cadenas desordenadas, lo que se traduce en baja resistencia, menor transparencia, menor dureza, menor punto de fusión, pero mayor flexibilidad. En el poliestireno expandido (porexpán), las cadenas están desordenadas.
Un polímero cristalino presenta cadenas relativamente ordenadas, por lo que posee mayor punto de fusión, resistencia al ataque de disolventes, mayor dureza y resistencia, pero es más rígido y más opaco. En la celulo-sa, las cadenas se ordenan parcialmente.
La capacidad de cristalización depende de muchos factores estructurales; entre otros, de la flexibilidad de la cadena (se puede girar libremente para ordenarse), del volumen de los sustituyentes, de las condiciones de presión y temperatura (que favorezcan movilidad y orden), de los tipos de sustituyentes del monómero (los grupos polares favorecen las interacciones entre cadenas), de la regularidad en la cadena (para que puedan acoplarse entre ellas), de si existen dobles enlaces o de la disposición de estos (la disposición trans favorece la ordena-ción y la cristalinidad).
La existencia de centros quirales origina unos estereoisómeros más ordenados que otros, y los cambios en la orientación producen importantes cambios en sus propiedades físicas y la tacticidad.