Con la diffusione capillare della chimica in tutto il mondo, gli scienziati cominciarono a ricercare metodi per migliorare i prodotti ricavati da animali e vegetali. All'inizio degli anni 80 del XIX secolo Joseph Swan creò la prima fibra sintetica a base di corteccia d'albero, utilizzabile nei filamenti delle lampadine elettriche o come tessuto. Il francese Hilaire de Chardonnet inventò la seta artificiale, presentata all'Exhibition di Parigi nel 1889 e molto apprezzata. Cinque anni dopo tre chimici britannici crearono un materiale sintetico che chiamarono "viscosa"; il nome venne cambiato in "rayon" nel 1924. Il nylon fu inventato da Wallace Carothers, impiegato presso la compagnia DuPont, e la prima fibra in poliestere (il polietilene tereftalato o dacron) fu prodotta in Inghilterra nel 1941 per essere impiegata in guerra.
I polimeri sintetici non venivano però utilizzati solo per produrre fibre: i laboratori pubblici e privati dell'epoca stavano inventando infatti materiali artificiali di ogni tipo. Gli anni 50 e 60 possono essere definiti "età del sintetico". Il naugahyde (chiamato dispregiativamente "finta pelle") è composto da tessuto ricoperto di cloruro di polivinile, sviluppato da Byron Hunter della U.S. Rubber Company. Nel 1953 venne prodotto il primo diamante sintetico, mentre nel 1960 una squadra di ricercatori in North Carolina creò le prime zolle di terra sintetica, installata per la prima volta nello Houston Astrodome nel 1966. Il borazone, un allotropo cristallino del nitruro di boro creato a temperature superiori ai 1.800 °C, è uno dei materiali più duri al mondo.
La produzione di nuove sostanze sintetica continuava senza sosta. Il Tyvek, un tessuto non tessuto ad alta densità, viene utilizzato per avvolgere oggetti quando si vuole far passare il vapore acqueo ma non i liquidi. Il Teslin, un materiale riciclabile e non tossico, fu creato come base per la stampa e ha trovato numerosi altri utilizzi col tempo: le prime carte di credito in Teslin, diffuse ora in tutto il mondo, furono prodotte da Ron Goade nel 1984. Nel 1965 Stephanie Kwolek della DuPont creò il kevlar, una fibra para-aramidica cinque volte più resistente dell'acciaio, utilizzata negli anni 70 nella produzione di gomme da corsa e in seguito per prodotti di ogni tipo, dai giocattoli ai giubbotti antiproiettile. Viviamo davvero nell'era del sintetico.