化学繊維とは、天然の動植物からそのまま採取される綿（コットン）や麻（リネン）、羊毛（ウール）、絹（シルク）などの「天然繊維」に対し、化学的・人工的なプロセスを経て細長い繊維状に加工された素材の総称です。
日本化学繊維協会の統計によると、世界で生産される繊維素材のうち、化学繊維が占める割合は75%以上に達しています。天然繊維が天候や収穫量に左右されるのに対し、化学繊維は工業製品として品質が一定であり、大量生産が容易という工業上の優位性を持っています。
天然繊維との決定的な違いは、「分子の設計自由度」と「繊維の連続性」にあります。天然繊維は長さが数センチから数十センチに限られる「短繊維（ステープル）」が基本ですが、化学繊維は機械のノズルから押し出してどこまでも長い「長繊維（フィラメント）」として紡糸できます。これにより、極細のマイクロファイバーから防弾チョッキに使われるアラミド繊維まで、目的の強度や機能を分子レベルで意図的に設計できる点が最大の特徴です。
化学繊維は原料と製造工程の違いによって、主に以下の3つのグループに分類されます。
・合成繊維（合繊）：石油や石炭、天然ガスなどを原料に、低分子化合物を人工的に重合して作られる完全な人工繊維（ポリエステル、ナイロン、アクリルなど）。
・再生繊維：木材パルプや綿のくず（コットンリンター）などの植物性セルロースを一度化学薬品で溶解し、再び繊維状に再生させたもの（レーヨン、キュプラ、テンセル/リヨセルなど）。
・半合成繊維：天然のセルロースやタンパク質に酢酸などの化学物質を結合させて作る、天然と合成の中間に位置する素材（アセテート、トリアセテートなど）。
