Ứng dụng quan trọng nhất của nhựa tổng hợp là sản xuất chất dẻo. Để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý và nâng cao hiệu suất, các chất phụ gia thường được thêm vào, đôi khi được sử dụng trực tiếp để gia công và tạo hình, vì vậy nó thường đồng nghĩa với nhựa. Hàm lượng nhựa tổng hợp trong chất dẻo nói chung là 40-100 phần trăm. Do hàm lượng lớn, và tính chất của nhựa thường quyết định tính chất của nhựa nên người ta thường coi nhựa thông là từ đồng nghĩa với nhựa. Ví dụ, nhầm lẫn nhựa polyvinyl clorua với nhựa polyvinyl clorua và nhựa phenolic với nhựa phenol. Thực tế, nhựa thông và nhựa dẻo là hai khái niệm khác nhau. Resin là một loại polyme thô chưa qua chế biến không chỉ được sử dụng để sản xuất chất dẻo mà còn là nguyên liệu thô cho lớp phủ, chất kết dính và sợi tổng hợp. Ngoài một phần rất nhỏ nhựa chứa 100% nhựa, hầu hết các loại nhựa đều cần thêm các chất khác ngoài nhựa thành phần chính.
Nhựa tổng hợp cũng là nguyên liệu cơ bản để sản xuất sợi tổng hợp, sơn, chất kết dính, vật liệu cách điện, ... và bê tông nhựa được sử dụng rộng rãi cũng sử dụng nhựa tổng hợp làm vật liệu xi măng. Vì nhựa tổng hợp có lợi thế về hiệu suất và giá thành rõ ràng so với các vật liệu cạnh tranh khác nên ứng dụng của nó đã thâm nhập vào mọi lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Bao bì là thị trường lớn nhất cho nhựa tổng hợp, tiếp theo là vật tư xây dựng. Điện tử, điện và ô tô cũng là những lĩnh vực ứng dụng rất quan trọng của nhựa tổng hợp. Các thị trường khác bao gồm đồ nội thất, đồ chơi, sản phẩm giải trí, thiết bị gia dụng và vật tư y tế.