Makromolekula je velká molekula s velkou molekulovou hmotností, která je kovalentně vázána, ale obecně se tento termín používá pouze pro polymery a molekuly, které strukturně zahrnují polymery. Mezi ně mohou patřit lipidy, protieny, mono- a polysacharidy. DNA je typem makromolekuly.
Ilustrace polypeptidové makromolekuly
Mnoho příkladů pochází z biologie a zejména z biochemie. V případě „biomakromolekul“ nebo biopolymerů se jedná o bílkoviny, sacharidy a nukleové kyseliny (např. DNA). Lipidy většina biologů nepovažuje za skutečné makromolekuly, protože nejsou kovalentně vázány, a nejsou tedy skutečnými polymery, ale často jsou do seznamu zahrnuty z důvodu konvexnosti.
Mezi syntetické makromolekuly patří plasty. Integrální domény krystalů a kovů, ačkoli se skládají z velmi velkého počtu atomů spojených vazbami podobnými molekulám, se zřídka označují jako „makromolekuly“.
Termín makromolekula se někdy používá také pro označení agregátů dvou nebo více makromolekul, které drží pohromadě spíše mezimolekulární síly než chemické „vazby“. Toto použití je běžné zejména v případech, kdy se jednotlivé makromolekuly shlukují nebo „skládají“ spontánně a zřídka existují izolovaně. Takový agregát se správněji nazývá makromolekulární komplex. V takovém kontextu se jednotlivé makromolekuly často označují jako podjednotky (viz např. proteinová podjednotka).
Látky složené z makromolekul mají často neobvyklé fyzikální vlastnosti. Příkladem jsou vlastnosti kapalných krystalů a elastomerů, jako je guma. Ačkoli jsou jednotlivé kousky DNA v roztoku příliš malé na to, abychom je viděli, lze je rozdělit na dvě části pouhým nasátím roztoku přes obyčejné brčko. To neplatí pro menší molekuly. Ve vydání knihy Linuse Paulinga College Chemistry z roku 1964 se tvrdí, že DNA v přírodě není nikdy delší než přibližně 5000 párů bází. To proto, že biochemici své vzorky neúmyslně a s dokonalou důsledností rozbíjeli na kousky. Ve skutečnosti může být DNA chromozomů dlouhá desítky milionů párů bází.
Další běžnou vlastností makromolekul, která není charakteristická pro menší molekuly, je potřeba asistence při rozpouštění v roztoku. Mnohé z nich potřebují k rozpuštění ve vodě soli nebo určité ionty. Bílkoviny denaturují, pokud je koncentrace rozpuštěných látek v jejich roztoku příliš vysoká nebo příliš nízká.
Podle doporučení IUPAC je termín makromolekula vyhrazen pro jednotlivou molekulu a termín polymer se používá pro označení látky složené z makromolekul. Polymer může být také jednoznačně použit jako přídavné jméno, v souladu s přijatým používáním, např. polymerní směs, polymerní molekula.