Emulsinė polimerizacija yra polimerų arba susietų mažesnių cheminių grandinių grupių, vadinamų monomerais, kūrimo procesas vandens tirpale. Šis procesas dažniausiai naudojamas vandens pagrindo dažams, klijams ir dangoms kurti, kai vanduo lieka su polimeru ir parduodamas kaip skystas produktas. Emulsija yra stabilus labai mažų monomero arba polimero lašelių, suspenduotų vandens fazėje, mišinys. Vienas stabilios emulsijos pavyzdžių yra skystas rankų losjonas, kuriame yra keletas skirtingų cheminių medžiagų, sumaišytų vandenyje, bet nereaguojančių su juo.
Daugelis plastikų ir kai kurių gumos junginių yra polimerizuotos molekulės. Mažos monomerų grandinės sumaišomos su įvairiomis cheminėmis medžiagomis, kurios pradeda reakciją, kontroliuoja susidarančių polimerų grandinių dydį ir palaiko mišinio stabilumą. Cheminės medžiagos, kurios kontroliuoja arba pradeda reakciją, yra iniciatoriai, tie, kurie kontroliuoja polimerų grandines, yra modifikatoriai, o emulsikliai išlaiko mišinį kaip stabilią emulsiją.
Emulsijos polimerizacijos reakcija vyksta vandenyje, o monomeras gali mažai tirpti arba visai netirpti vandenyje, o tai reiškia, kad jis lieka atskiras ir netirpsta. Gerai sumaišius chemines medžiagas, maži monomero lašeliai tolygiai pasiskirsto po vandens fazę ir dėl emulsiklio veikimo tokie išlieka. Pradeda formuotis labai maži monomero lašeliai, žinomi kaip micelės, ir yra apsupti iniciatoriaus ir modifikatoriaus molekulių. Kiekviena monomero grandinė pradeda jungtis su kitomis micelės viduje, kol monomero nebelieka.
Polimero grandinės ilgis turės įtakos tiek vandens tirpalo savybėms, tiek bet kokiai iš jo sukurtai sausai plėvelei. Gamintojai kontroliuoja šias savybes keisdami iniciatoriaus ir modifikatorių kiekius, taip pat temperatūras reakcijos metu. Emulsinės polimerizacijos tikslas – sukurti dažus ar klijus, kurie laikui bėgant išlaikytų savo savybes ir būtų lengvai valdomi. Pernelyg didelė reakcija gali sukurti labai tirštas, klampias emulsijas, kurios gali būti naudojamos pramonėje, tačiau jos nėra sveikinamos vartotojų.
Dauguma galutinių produktų parduodami kaip vandens pagrindo tirpalai. Susirūpinimas dėl tirpiklių pavojaus aplinkai ir sveikatai lėmė, kad XXI amžiuje daugėjo emulsinės polimerizacijos produktų. Padengtas kaip danga, polimeras išdžiūsta ir sukietėja, o vanduo išgaruoja kaip aplinkai saugūs garai. Reagavęs polimeras taip pat gali būti džiovinamas purškiant arba kai kuriais atvejais išfiltruojamas iš vandens, tačiau tai yra rečiau. Dėl kitų tipų cheminių reakcijų sausą produktą galima gauti lengviau nei iš vandens emulsijos.
Sintetinės arba dirbtinės gumos chemikalai taip pat gali būti gaminami emulsinės polimerizacijos sistemose. Stirolo-butadieno ir nitrilo kaučiukas yra du įprasti sintetiniai kaučiukai, pagaminti iš emulsijos chemijos. Norint šiuos produktus perdirbti į sausą kietą medžiagą, reikia papildomų plovimo ir džiovinimo etapų, kad būtų pašalinti iniciatoriai ar kitos cheminės medžiagos. Šios medžiagos galiausiai gali suardyti gumą, jei jos nebus pašalintos.