Dalam biologi, polimorfisme adalah ketika dua atau beberapa fenotipe yang berbeda ada dalam populasi suatu spesies - atau, dalam kata lain, kemunculan lebih dari satu bentuk. Agar dapat disebut sebagai polimorfisme, bentuk-bentuk tersebut harus berada dalam habitat yang sama pada waktu yang sama dan tergolong dalam populasi panmiktik (perkawinan acak).[1]
Polimorfisme banyak muncul di alam dan terkait dengan biodiversitas, variasi genetik, serta adaptasi. Fungsi lazimnya adalah untuk menjaga variasi bentuk dalam populasi yang berdiam di lingkungan yang bervariasi.[2] Contoh yang paling jelas adalah dimorfisme seksual dalam banyak organisme. Contoh lain adalah golongan darah manusia.
Sebagai hasil dari proses evolusi, polimorfisme dapat diwariskan dan dimodifikasi oleh seleksi alam. Dalam polifenisme, gen suatu individu memungkinkan berbagai macam bentuk, dan lingkungan menentukan bentuk mana yang akan ditunjukkan. Dalam polimorfisme genetik, gen menentukan bentuk. Semut menunjukkan kedua hal tersebut dalam suatu populasi.[3]