Старе́ние полимеров — совокупность физико-химических процессов, протекающих в полимерах при их хранении, переработке и эксплуатации, приводящих к необратимым изменениям свойств. Различают химическое и физическое старение полимеров. Для химического старения полимеров характерно протекание превращений по механизму цепных реакций, сопровождающееся образованием активных центров — свободных радикалов, ионов, электронно-возбужденных частиц, то есть происходит деструкция полимеров. Процессы перестройки структуры полимеров (например, кристаллизация), а также процессы переноса вещества через полимерный материал, сопровождаемые изменением состава на локальном уровне относятся к физическому старению полимеров.
Механизмы старения зависят от вида воздействия: термическое, термоокислительное, световое, озонное, радиационное. Скорость старения зависит от чувствительности полимера к воздействию различных факторов, их интенсивности, от состава полимерного материала. При термическом старении полимеров происходит разрыв макромолекул, разрушение боковых групп, дегидратация. При термоокислительном старении в результате протекания цепной реакцией окисления полимера происходит образование гидроперекисей и их распад. При световом старении изменение состава полимеров происходит в результате фотохимических реакций. Эффективный способ защиты полимеров от старения — введение стабилизаторов полимеров.