Le poliolefine (talvolta indicate dalla sigla PO) sono una classe di macromolecole composte da monomeri di olefine (detti anche alcheni, basati sulla struttura CnH2n) derivate dalla polimerizzazione di petrolio o gas naturale. Le poliolefine sono polimeri, tra i più diffusi il polipropilene (PP), il polietilene (PE) ed il poliisobutilene (PIB), largamente utilizzati per prodotti in plastica o gomma d'utilizzo comune. Il concetto di poliolefina non va confuso con quello più specifico di poliene: mentre i polieni sono macromolecole organiche che contengono nella propria struttura una serie (almeno due) di doppi legami carbonio-carbonio, le poliolefine sono il risultato della polimerizzazione di monomeri (le olefine appunto) contenenti il legame C=C, che viene tuttavia saturato per dare luogo al processo di polimerizzazione, il che significa che, in genere, le poliolefine non contengono insaturazioni.