a – linijinė makromolekulė (polietileno); b – šakotoji makromolekulė (mažo tankio polietileno); c – tinklinė makromolekulė (vulkanizuoto kaučiuko)
makromolèkulė (gr. makros – didelis + lot. molecula < moles – masė), didelės molekulinės masės (nuo 5000 iki kelių milijonų) molekulė, susidedanti iš didelio skaičiaus vienodų arba skirtingų tarpusavyje susijungusių monomerų grandžių. Iš makromolekulių sudarytos medžiagos vadinamos polimerais. Pagal geometrinę formą makromolekulės būna linijinės (pvz., natūraliojo kaučiuko, polialkenų, akril- ir vinilpolimerų), šakotosios – turi įvairaus ilgio šonines grandis (atšakas), pvz., krakmolas, mažo tankio polietilenas, skiepytieji polimerai, ir tinklinės – jų kai kurie kaimyninių grandinių atomai tarpusavyje susijungę (susiūti) kovalentiniais ryšiais arba atomų tilteliais (pvz., vulkanizuoto kaučiuko). Makromolekulės, kurių grandinę sudaro vieno elemento atomai, vadinamos homograndinėmis, o tos, kurių grandinė sudaryta tik iš anglies atomų – angliagrandinėmis; jei, be anglies atomų, grandinėje yra ir kitų elementų atomų, tokios makromolekulės vadinamos heterograndinėmis.
Makoromolekulės, turinčios tokią pat cheminę sudėtį ir atomų jungimosi tvarką arba sudarytos iš vienodo skaičiaus, bet erdvėje skirtingai išsidėsčiusių atomų, vadinamos stereoizomerais. Makromolekulėms, kaip ir kitoms organinių junginių molekulėms, būdinga konformacija. Makromolekulės, turinčios monomero grandyje vieną chiralinį centrą (chiralinį arba asimetrinį anglies atomą), skirstomos į izotaktines, sindiotaktines ir ataktines. Asimetrinių atomų turinčiai polimero grandinei yra svarbi ne atskiro chiralinio centro grupių konfigūracija, bet konfigūracijų seka, vadinamasis taktiškumas. Pagal kilmę skiriamos organinės (anglies atomų grandinė) ir neorganinės (jose nėra anglies atomų, pvz., asbesto) makromolekulės.
Makromolekulės yra gyvųjų organizmų struktūrinis komponentas, saugo ir perneša informaciją (deoksiribonukleorūgštis), t. p. jos – rezervinės maisto medžiagos (biopolimerai).