Emulsioonpolümerisatsioon on protsess polümeeride või väiksemate keemiliste ahelate, mida nimetatakse monomeerideks, loomiseks vesilahuses. Protsessi kasutatakse tavaliselt veepõhiste värvide, liimide ja kattekihtide loomiseks, kus vesi jääb polümeeriga ja müüakse vedela tootena. Emulsioon on stabiilne segu väga väikestest monomeeri või polümeeri tilkadest, mis on suspendeeritud veefaasis. Stabiilse emulsiooni üheks näiteks on vedel kätekreem, mis sisaldab mitut erinevat kemikaali, mis on segatud vees, kuid ei reageeri sellega.
Paljud plastid ja mõned kummiühendid on polümeriseeritud molekulid. Väikesed monomeerahelad segatakse erinevate kemikaalidega, mis käivitavad reaktsiooni, kontrollivad tekkivate polümeeriahelate suurust ja hoiavad segu stabiilsena. Kemikaalid, mis kontrollivad või käivitavad reaktsiooni, on initsiaatorid, need, mis kontrollivad polümeeri ahelaid, on modifikaatorid ja emulgaatorid hoiavad segu stabiilse emulsioonina.
Vees toimub emulsiooni polümerisatsioonireaktsioon ja monomeer võib vees vähe lahustuda või üldse mitte lahustuda, mis tähendab, et see jääb lahusesse ega lahustu. Kui kemikaalid on hästi omavahel segatud, jaotuvad väikesed monomeeri tilgad ühtlaselt kogu veefaasi ja jäävad emulgaatori toimel selliseks. Moodustama hakkavad väga väikesed monomeeri tilgad, mida nimetatakse mitsellideks ja mida ümbritsevad initsiaator- ja modifikaatorimolekulid. Iga monomeeri ahel hakkab mitselli sees teistega siduma, kuni monomeer on kadunud.
Polümeerahela pikkus mõjutab nii vesilahuse kui ka sellest tekkinud kuiva kile omadusi. Tootjad kontrollivad neid omadusi, muutes reaktsiooni käigus initsiaatori ja modifikaatorite koguseid ning temperatuure. Emulsioonpolümerisatsiooni eesmärk on luua värv või liim, mis säilitab oma omadused aja jooksul ja mida on lihtne käsitseda. Ülereageerimine võib tekitada väga pakse, viskoosseid emulsioone, mida võib kasutada tööstuslikult, kuid mida tarbijad ei tervita.
Enamik lõpptooteid müüakse veepõhiste lahustena. Mure lahustite keskkonna- ja terviseohtude pärast tõi 21. sajandil kaasa emulsioonpolümerisatsioonist saadud toodete kasvu. Pärast kattekihina pealekandmist polümeer kuivab ja kõveneb ning vesi aurustub keskkonnaohutu auruna. Reageeritud polümeeri võib ka pihustuskuivatada või mõnel juhul veest välja filtreerida, kuid see on harvem. Muud tüüpi keemiliste reaktsioonide käigus saab kuiva toodet kergemini toota kui vesiemulsioonist.
Emulsioonpolümerisatsioonisüsteemides saab toota ka sünteetilisi või tehiskummi kemikaale. Stüreenbutadieen ja nitriilkummi on kaks tavalist sünteetilist kummi, mis on toodetud emulsioonkeemiast. Nende toodete töötlemine kuivaks tahkeks aineks nõuab täiendavaid pesemise ja kuivatamise etappe, et eemaldada initsiaatorid või muud kemikaalid. Need materjalid võivad lõpuks kummi lagundada, kui neid ei eemaldata.