Kemian suhteen hartsit ja polymeerit ovat erilaisia, koska hartsit ovat yhdisteitä, kun taas polymeerit ovat makromolekyylejä. Myös hartsien ja polymeerien molekyylipainot ovat erilaisia; hartsit ovat pienempiä kuin polymeerit. Yleensä molekyylipaino on aineen yhden molekyylin paino suhteessa alkuaineen hiilen runsaimman lajin atomin painoon. Kaikki hartsit ja polymeerit koostuvat ketjumaisista molekyyleistä, vaikka polymeereillä on pidemmät ketjut kuin hartseilla. Sekä hartseja että polymeerejä voi kuitenkin esiintyä luonnollisina tai synteettisinä, vaikka polymeerit muodostuvat tietyllä menetelmällä, jota kutsutaan polymeroinniksi.
Hartsit voidaan muotoilla kiinteiksi materiaaleiksi tai kehrätä kierteiksi, koska ne kykenevät muodostamaan ohuita, jatkuvia kalvoja. Ne voivat olla paksuja, viskoosisia nesteitä tai kovia, hauraita kiinteitä aineita. Vain muutaman hartsin liukoisuus veteen tekee niistä käyttökelpoisia alueilla, joilla vedenkestävyys on tärkeää. Kun hartsit tunnetaan vain luonnollisesti saatavilla olevina yhdisteinä, niillä on erilainen kemiallinen koostumus ja erilaisia sovelluksia.
Luonnonhartsit kerätään kasvilähteistä eritteinä elävistä puista. Esimerkkejä ovat mirha ja aloe, joita käytetään suitsukkeissa, lääkkeissä ja hajusteissa. Synteettiset hartsit ovat 20 -luvun teknologian tuotteita. Esimerkiksi selluloosan, monimutkaisen hiilihydraatin, muokkaaminen, jota käytettiin savuttoman ruudin valmistuksessa ensimmäisen maailmansodan aikana, on johtanut kalvonmuodostushartsin tuotantoon. Tämä hartsi on erittäin tulenarkaa, mutta sillä on huomattavia ominaisuuksia, kuten kestävyys ja nopea kuivuminen maaleissa, musteissa ja puupinnoitteissa.
Toisen maailmansodan aikana synteettisen kumin kysyntä oli suuri, mikä johti synteettisten hartsien, kuten lateksin, kehittämiseen. Muita synteettisiä hartseja on kehitetty myöhempinä vuosina, mukaan lukien vinyylitolueeni, uretaanit ja polystyreeni. Näillä hartseilla on erityisiä ominaisuuksia, kuten muovia, kalvoja tai pinnoitteita. Jotkut hartsit, joita on myös käytetty armeijassa, kuten akryylihartsit, tulivat saataville myös yleiseen käyttöön. Ne ovat vakaita ja kestäviä vaihtoehtoisina maalisideaineina ja korvikkeina autojen pinnoitteissa ja elintarvikepakkauksissa.
Samaan aikaan polymeerit ovat yhdistelmä tuhansia pienempiä molekyylejä, joita kutsutaan monomeereiksi. Esimerkiksi tuhansia eteenin molekyylejä, monomeerejä, voidaan yhdistää toisiinsa polymeerin nimeltä polymeeri. Polymeerejä esiintyy yleisesti luonnossa, vaikka synteettisiä polymeerejä on myös kehitetty kaikkien synteettisten kuitujen ja muovien perustana ja ne on rakenteeltaan lineaarinen, haarautunut tai silloitettu.
Lineaariset polymeerit, kuten polyvinyylikloridi ja nylon, koostuvat pitkistä yksinkertaisista monomeeriketjuista. Jotkut lineaariset polymeerit ovat joustavia, koska niissä on taittuneet ketjut, jotka voivat suoristua ja sitten jousta takaisin voiman poistamisen seurauksena. Haarautuneiden polymeerien lyhyemmät ketjut on kiinnitetty pääketjuja pitkin. Silloitetut polymeerit ovat kovempia ja vähemmän joustavia ketjujensa välisen linkin vuoksi.