Реакция полимеризации имеет цепной характер и складывается из трех основных стадий.

1. Активация молекул мономера — индукционный период, когда происходит разрыв двойных связей, предшествующий соединению молекул мономера. Образование полимера крайне незначительно. Продолжительность индукционного периода зависит от химической природы мономера, количества катализатора и температуры.

2.

Рост цепи —главная фаза реакции, во время которой происходит образование основного количества полимера. После того как в реакционной массе возникли активные центры, обладающие высокой реакционной способностью, зависящей от внутримолекулярных колебаний или наличия свободных химических валентностей, начинается процесс роста цепи. Каждый активный центр обладает способностью очень быстро присоединять другие молекулы. Весь процесс протекает при помощи свободных радикалов, возникающих на концах растущей цепи полимера. При этом акт присоединения имеет место при каждом столкновении, а это сопровождается освобождением большого количества энергии, каждый раз регенерирующей свободные валентности. Этот период протекает по типу экзотермической реакции, т. е. с выделением значительного количества тепла.

3.

Обрыв цепи: образование макромолекулы завершается моментом прекращения ее роста, что происходит по разным причинам.

Поэтому в соответствии с воздействием, отдельных факторов полимеризация заканчивается образованием полимеров одинакового строения, но с различной длины молекулярной цепью, или, как принято говорить, полимер представляет собой смесь полимергомологов. Если в начале реакции имелось много активных центров (много тепла, большое количество катализатора), то возникают более короткие цепи и образуется низкомолекулярный полимер. Небольшое количество первоначальной энергии ведет к образованию небольшого количества активных центров и соответственно к образованию высокомолекулярного полимера. Чем большую степень полимеризации удалось получить (т. е. чем длиннее макромолекула), тем более высокими свойствами будет обладать полимер.

К полимеризации склонны различные эфиры акриловой и метакриловой кислот. Совместно могут полимеризоваться молекулы двух или нескольких разных мономеров. Это важное свойство мономерных соединений, называемое реакцией сополимеризации, позволяет синтезировать полимеры (сополимеры) с различными, заранее заданными свойствами. Меняя состав и соотношение мономеров, можно получать сополимеры повышенной прочности (например, этакрил), изменять их эластичность, твердость и т.д. Кроме того, между линейно расположенными макромолекулами в процессе полимеризации могут образовываться поперечные связи, т. е. образуется так называемый сшитый полимер. «Сшивка» макромолекул может происходить и благодаря введению специальных веществ—«сшивагентов». «Сшитые» полимеры обладают рядом повышенных свойств (твердость, теплостойкость).