Un'importante classificazione delle materie plastiche è data dalla permanenza o dall'impermanenza della loro forma, o se esse siano: termoplastiche o polimeri termoindurenti. I materiali termoplastici sono le materie plastiche che, quando riscaldate, non subiscono cambiamenti chimici nella loro composizione e quindi possono essere modellate ancora e ancora. Gli esempi includono: polietilene (PE), polipropilene (PP), polistirene (PS) e polivinilcloruro (PVC). I comuni materiali termoplastici vanno da 20.000 a 500.000 amu, mentre si ritiene che i termoindurenti abbiano un peso molecolare infinito.
I termoindurenti, o polimeri termoindurenti, possono sciogliersi e prendere forma solo una volta: dopo che si sono solidificati, rimangono solidi. Nel processo di termoindurimento si verifica una reazione chimica irreversibile. La vulcanizzazione della gomma è un esempio di un processo di termoindurimento: prima di riscaldare con zolfo, il poliisoprene è un materiale appiccicoso e leggermente cola; dopo la vulcanizzazione, il prodotto è rigido e non appiccicoso.