三大合成材料是指塑料、合成橡膠和合成纖維。它們是用人工方法，由低分子化合物合成的高分子化合物，又叫高聚物，相對分子質量可在10000以上。
天然高聚物有澱粉、纖維素、天然橡膠和蛋白質等。三大合成材料則是人工合成的高聚物。高聚物正在越來越多地取代金屬，成為現代社會使用的重要材料。
合成纖維是用某些低分子物質經聚合反應製成的線形高聚物。合成纖維的品種很多，如尼龍、滌綸和人造羊毛（聚丙烯腈）等。合成纖維耐磨、耐蝕、不縮水。用它做的衣服，不易折皺，結實耐穿。合成纖維吸溼性和透氣差。所以，人們把它和天然纖維混紡，這樣製成的混紡織物兼有兩類纖維的優點，極受歡迎。
