聚合物合成科學可以很好地控制塊狀聚合物樣品的性能。然而，在生物技術，納米技術以及所有形式的涂料應用中，聚合物基材的表面相互作用是必不可少的研究領域。在這些情況下，聚合物和材料的表面特性以及它們之間的合力在很大程度上決定了其實用性和可靠性。例如，在生物醫學應用中，對異物的身體反應以及因此的生物相容性受表面相互作用的控制。此外，表面科學是涂料配方、制造和應用的組成部分。

可以通過在表面或界面上添加小分子、低聚物甚至其他聚合物（接枝共聚物）來對聚合物材料進行功能化。

在聚合物化學的上下文中，接枝是指將聚合物鏈添加到表面上。在所謂的“接枝”機理中，聚合物鏈從溶液中吸附到表面上。在更廣泛的“嫁接自”機制中，聚合物鏈被引發并在表面傳播。由于“接枝”方法中使用的預聚合鏈在溶液中具有熱力學上有利的構型（平衡流體力學體積），因此它們的吸附密度是自限性的。該回轉半徑因此聚合物是在能夠達到表面并粘附聚合物鏈的數量的限制因素。“嫁接自”技術規避了這種現象，并允許更大的嫁接密度。

接枝“上”，“從”和“貫通”的過程是改變其所附著表面化學反應性的所有不同方法。接枝到預成型的聚合物上通常會以“蘑菇形式”將其粘附到溶液中的液滴或小珠的表面上。由于盤繞的聚合物的較大體積和由此引起的位阻，因此“ onto”的接枝密度低于“ from from”的接枝密度。珠粒的表面被聚合物潤濕，溶液中的相互作用導致聚合物變得更柔軟。從珠粒表面接枝或聚合的聚合物的“延伸構象”是指單體必須在溶液中并且在那里親液。這導致與溶液具有良好相互作用的聚合物，從而使聚合物更線性地形成。因此，由于有更多的鏈端進入途徑，因此從中進行接枝具有更高的接枝密度。

肽合成可以提供“從合成中移植”的一個實例。在該方法中，通過一系列的縮合反應，從聚合物珠粒表面生長出一個氨基酸鏈。這種接枝技術可以很好地控制肽的組成，因為可以清洗鍵合鏈而不會從聚合物上脫附。

聚合物涂層是應用的接枝技術的另一個領域。在水性涂料的配方中，乳膠顆粒通常要進行表面改性以控制顆粒的分散性，從而控制涂料的特性，例如粘度、成膜性和環境穩定性（紫外線暴露和溫度變化）。

生物材料的表面使用光活化機制（如經常改性光接枝）官能表面而不損害本體的機械性能。

為了使聚合物保持生物惰性而對表面進行改性已在生物醫學應用中廣泛使用，例如心血管支架和許多骨骼假體。使聚合物表面官能化可以抑制蛋白質吸附，否則蛋白質吸附可能會在植入物上引發細胞訊問，這是醫療義肢的主要失敗模式。

在水性涂料中，一旦溶劑蒸發、水性聚合物分散體就會在基材上形成薄膜。聚合物顆粒的表面官能化是涂料配方的關鍵組成部分，可以控制諸如分散、成膜溫度和涂料流變性之類的性能。分散助劑通常涉及聚合物顆粒的空間或靜電排斥，從而提供膠體穩定性。分散助劑吸附（如接枝到方案中）到乳膠顆粒上，使其具有功能性。其他添加劑（如右圖所示的增稠劑）與吸附的聚合物材料的結合會導致復雜的流變行為和對涂層流動性的出色控制。