პოლიმორფიზმი (ბერძნ. polymorphos — მრავალგვარი) — ზოგიერთი ნივთიერების უნარი არსებობდეს სხვადასხვა ატომური კრისტალური სტრუქტურით. ყოველ ასეთ მდგომარეობას (თერმოდინამიკური ფაზა) ეწოდება პოლიმორფული მოდიფიკაცია. მოდიფიკაციები აღინიშნება ბერძნული ასოებით; α, β, γ და ა. შ.
პოლიმორფიზმი აღმოაჩინეს 1798 წელს, როდესაც დადგინდა, რომ CaCO3 არსებობს ორი მინერალის - კალციტისა და არაგონიტის სახით. პოლიმორფიზმი ახასიათებს მარტივ ნივთიერებებს (ალოტროპია), არაორგანულ და ორგანულ ნივთიერებებს, აგრეთვე თხევად კრისტალებს.
