Polimery Innym tego rodzaju kierunkiem są badania nad otrzymaniem nowych materiałów, w ramach których współpracują chemicy i fizycy ciała stałego. Największą grupę materiałów o niespotykanych w naturze własnościach stanową syntetyczne polimery. Pierwszy tego rodzaju materiał, który znalazł praktyczne zastosowane na większą skalę, był bakelit, otrzymany przez Leo Baekelanda w 1907 r. Chemia polimerów rozwinęła się jednak na dobre dopiero po II wojnie światowej. Odkryciem, które otworzyło drogę do masowego zastosowania tworzyw sztucznych opartych na polimerach, było opracowanie przez Karla Zieglera i Giulio Nattę w 1951 r. (Nagroda Nobla w 1963 r.) katalizatorów Zieglera-Natty, które umożliwiły masową i tanią produkcję polietylenu i polipropylenu z pochodnych ropy naftowej.
Katalizatory metaloorganiczne Bardzo ważnym kierunkiem badań, często niedocenianym, ale bez którego istnienie współczesnego przemysłu chemicznego byłoby nie do pomyślenia, są związki metaloorganiczne i inne organiczne związki kompleksowe, które stanowią pomost między chemią organiczną i nieorganiczną. Odgrywają one ogromną rolę jako katalizatory wielu reakcji chemicznych prowadzonych na wielką skalę, których produkty stanowią podstawę całego przemysłu chemicznego.