Die Additionspolymerisation ist ein Prozess, bei dem sich Monomere unter Bildung von Polymeren miteinander verbinden, ohne dass dabei Nebenprodukte entstehen. Im Gegensatz zur Kondensationspolymerisation, bei der Nebenprodukte wie Wasser, Alkohol oder andere kleine Moleküle abgespalten werden, erfolgt bei der Additionspolymerisation eine direkte Verknüpfung der Monomere durch die Bildung von kovalenten Bindungen.
Typischerweise verläuft die Additionspolymerisation in einer Kettenreaktion, bei der die Monomere schrittweise an eine wachsende Polymerkette angefügt werden. Dies geschieht durch Reaktion der Doppel- oder Dreifachbindungen im Monomer, wodurch neue Einfachbindungen entstehen.
Ein bekanntes Beispiel für die Additionspolymerisation ist die Polymerisation von Ethylen zu Polyethylen, bei der die Doppelbindung im Ethylenmolekül aufgebrochen wird, um eine lange Kette von Ethylenmolekülen zu bilden, die durch Einfachbindungen miteinander verbunden sind.