Полиолефи́ны, синтетические полимеры, продукты полимеризации или сополимеризации олефинов. Общая формула [−CH₂−C(R)(R')−]_n, где R и R' – радикал (−CH₂)_mH. Наиболее распространённые полиолефины – полиэтилен (m = 0 для R и R'), полипропилен (m = 0 для R, m = 1 для R'), сополимеры этилена и пропилена (в том числе этилен-пропиленовые каучуки), этилена с другими олефинами. Производятся также полибутен (m = 0 для R, m = 2 для R'), полиизобутилен (m = 1 для R и R'), сополимеры изобутилена (бутилкаучуки) и др. Макромолекулы полиолефинов имеют зигзагообразную форму. В зависимости от состава, молекулярной массы и молекулярного строения полиолефины могут быть термопластами, каучуками, восками.

Полиолефины – неполярные, химически инертные полимеры, для которых характерна низкая термо- и светостабильность. Линейные стереорегулярные полиолефины способны кристаллизоваться с образованием сферолитов. Разветвлённость и нерегулярность затрудняют кристаллизацию полиолефинов и приводят к появлению каучукоподобных свойств. Для повышения маслостойкости, эластичности, адгезионных и других свойств проводят сополимеризацию олефинов с полярными мономерами, а также хлорирование и хлорсульфирование полиолефинов. Полиолефины недороги, находят широкое применение в различных областях промышленности.