聚双烯烃，即双烯烃的聚合物。由于高分子链上每个结构单元含一个双键，因此可以像天然橡胶一样用硫黄硫化，聚双烯烃大多显示橡胶的性能。

工业上最重要的聚双烯烃是共轭双烯的聚合物，它们的高分子链中每一个单元都含有一个双键，故可像天然橡胶一样用硫黄硫化，成为性能优良的弹性体。

丁二烯及异戊二烯分别以配位催化剂或阴离子引发剂引发聚合，可得到顺-1，4-聚丁二烯（顺丁橡胶）和顺-1，4-聚异戊二烯（异戊橡胶）。顺丁橡胶具有高弹性、耐磨等特点，异戊橡胶则以高强度、综合性能好为特征，主要用于制造轮胎及各种橡胶制品。聚氯丁二烯（氯丁橡胶）由2-氯-1，3-丁二烯经自由基聚合而成，它是一种耐油橡胶。

聚2，3-二甲基丁二烯（甲基橡胶）由 2，3- 二甲基丁二烯聚合，早期曾作为天然橡胶代用品，因性能不佳已不生产。

聚 1，3-戊二烯由1，3-戊二烯合成，也是一种弹性体，由于单体分离和提纯困难，尚无工业规模生产和应用。