第一个发现塑料存在的人是19世纪末的德国化学家拜耳。他曾将苯酚与甲醛混合，得到一种类似树脂的物质。不幸的是，他不知道它能做什么。
1907年，美国工业化学家贝克兰(Baekeland)再次研究了苯酚与甲醛的反应，并加入了适量的填料，发现该产品韧性好，具有良好的绝缘性能。于是，1910年，历史上第一家年产1000吨的塑料制品厂建成了。到1939年，该产品已增长到20多万吨。尽管氯乙烯在1912年被发现，但在1932年被制成塑料，并由英国公司Benemen生产。1947年，美国化学家Gereriu和孔宁合成了聚苯乙烯。直到20世纪50年代，德国化学家齐格勒和意大利化学家纳普发明了新的催化聚合剂，将塑料制造业推向了顶峰。从那时起，高性能塑料品种如雨后春笋般涌现。常见的有聚丙烯、ABS、聚砜和聚碳酸酯。世界年产量已超过6000万吨，相当于木材和水泥的总产量。

合成材料是由两种或两种以上物质合成并具有一定综合性能的材料。它分为结构复合材料和功能复合材料。复合材料是随着材料科学技术的进步而发展起来的一种新兴材料。复合材料是一种很有前途的新兴材料，广泛应用于航空、航天、化工、造船、汽车、电气制造等行业。

至于合成纤维，最早是在改造天然纤维的基础上发展起来的。
1855年，德国化学家Antima首次用浓硝酸处理桑枝，得到纤维。不幸的是，它很容易易燃，不能使用。1884年，英国化学家斯温用硝酸和纤维合成了“安全人造丝”，在1889年的巴黎博览会上展出，引起轰动。
1935年，美国化学家卡罗塞斯第一次用己二醇和己二酸合成了尼龙-66，推出了世界上第一个合成纤维。1937年，德国有机研究所合成了尼龙-6。
1939年，日本化学家娄田一郎合成了耐水耐热的尼龙纤维。1940年，英国化学家迪克森合成了聚酯纤维，并于当年投入生产，产量达5万吨。如今，合成纤维的产量日益增加，全球年产量已达1500万吨，超过天然纤维的产量。

合成橡胶也是在模仿和改良天然橡胶的基础上发展起来的。
1838年，美国工人古迪用松节油、硫磺和碳酸钙对生橡胶进行高温加热，得到了性能优良的橡胶。从那时起，橡胶就出名了，被广泛用于轮胎和绝缘电线。由于汽车和飞机工业的快速发展，天然橡胶的产量有限，不能满足日益增长的需求。特别是在第一次世界大战期间，德国被英国海军封锁，无法从东南亚和南美洲获得橡胶。它迫切需要替代品来缓解这种迫切需要。因此，合成橡胶应运而生。当时，德国化学家首次利用乙炔和丙酮合成2,350吨2,3-二甲基丁二烯橡胶，以满足战争的迫切需要。在战后的20世纪30年代，科学家们合成了苯乙烯丁二烯橡胶和丁腈橡胶。虽然成本高于天然橡胶，但质量基本接近天然橡胶。1932年，美国化学家纽兰首次对乙炔进行氯化和聚合，得到了一氯-1,3-丁二烯单体，然后聚合成氯丁橡胶。 It has the advantages of oxygen resistance, shock resistance, heat resistance, etc., and its performance has exceeded that of natural rubber. Since the 1950s, the output of synthetic rubber has more than doubled that of natural rubber, with an annual output of 6 million tons.