Modyfikacja polimerów polega na prowadzeniu reakcji chemicznych na gotowym polimerze, a tym samym na całkowitej zmianie jego struktury chemicznej.

Metoda ta znalazła duże zastosowanie do modyfikacji polimerów naturalnych, takich jak celuloza, białko, kauczuk naturalny i chityna.

Klasycznym przykładem tego typu reakcji jest otrzymywanie acetylocelulozy w wyniku reakcji celulozy z bezwodnikiem octowym.