高分子鏈是由成千個結構單元鍵接而成的，所以高分子的鏈結構是指結構單元的化學結構、聚合時由於氧的作用或雜質的存在而產生的雜結構、支化點和交聯點的化學結構，以及分子兩端的端基結構。均聚物隻有一種結構單元，共聚物有兩種或兩種以上的結構單元。
鍵接方式 結構單元之間的鍵接存在許多可能性，例如烯類單體（CH2═CCHX，式中X為鹵素）聚合時可以有以下鍵接方式：
雙烯類單體(
) 聚合時可以有以下鍵接方式：
光學異構 當結構單元中有不對稱碳原子時會產生光學異構（如D構型和L構型），因此兩個結構單元鍵接時可有相同構型的鍵接和不同構型的鍵接兩種可能，因為單體通常並沒有拆分旋光對映體，所以不能識別出相同構型的D-D鍵接和L-L鍵接。相同構型的鍵接又稱m鍵接，相繼連續的m鍵接序列稱為全同立構。不同構型的鍵接又稱r鍵接，相繼連續的r鍵接序列稱為間同立構。A、B兩種單體的共聚物的鏈有三種鍵接結構，即A-A鍵接、B-B鍵接和A-B鍵接。
鍵接序列 由於結構單元間的鍵接有幾種可能性，分子鏈就產生各種鍵接序列，即高分子鏈序列結構，通常用序列中連續的n個單元的序列結構和其相對含量來表達，稱為n單元組，n可以是2，3，4，5…。n單元組的序列結構也就是(n-1)個鍵接序列。二元共聚物的n單元組共有
個（
n為偶數時）或
個（
n為奇數時）可識別的序列結構。例如A、B二元共聚物分子鏈的三單元組結構就有AAA、AAB、BAB、ABA、ABB、BBB六種可識別的序列結構，它可以通過核磁共振譜、紅外光譜、裂解色譜等方法測定。
鏈的構象 高分子鏈的價鍵（如碳－碳鍵）有內旋轉自由度，就產生相鄰鍵的構象問題，碳－碳鏈上相鄰鍵有三種可能的構象 G、G′和T，其相鄰鍵的夾角分別是120°、-120°和0°，G、G′、T分別稱為左式、右式、反式。由於 G、G′、T 內旋轉異構體的位谷之間的位壘不高，在室溫時鏈構象時刻在變換，分子鏈的構象隻有統計意義。在低溫下或在晶區，高分子鏈還會有構象序列結構。
分子量分佈 高分子鏈結構還包括聚合度或分子量以及聚合度分佈或分子量分佈。如果是支化高分子，還包括鏈上的支化點平均數目和支鏈的平均分子量和分子量分佈。如果是交聯高分子則包括交聯點密度（交聯點數/毫升）和交聯點間的平均分子量。