高分子層次比較多,通常所謂一級結構是指高分子鏈本身的結構,包括結構單元的化學結構、立體化學構型和構象、結構單元之間的鍵接和序列等。二級結構指孤立的高分子鏈,即稀溶液中高分子的形態,如無規線團、螺旋、雙螺旋、剛性棒或橢球等。三級結構指高分子聚集態結構,即分子鏈之間的堆砌(見高分子鏈結構)。

  高分子結構的不同層次的幾何尺寸差別很大,要用不同的方法進行研究,例如一級結構要用化學方法、色譜、高解析度的核磁共振譜、紅外及喇曼光譜、、X射線電子能譜等;二級結構要用各種輻射的散射方法、流體力學方法、光學方法等;三級結構主要依靠各種輻射的散射及衍射、光學顯微鏡和電子顯微鏡等。

  高分子鏈細而長,如果有取向排列的區域,將強烈地呈現物理-力學性質上的各向異性,在分子鏈取向的方向上使力學強度和模量大為提高。這一點具有重要的實際意義(見高聚物力學性能)。