化学纤维（Chemical fibers，Manufactured fiber，Manmade fiber）是以天然或合成高分子化合物为原料经化学处理和机械加工制得的纤维。
天然或合成高分子化合物经化学处理和机械加工制得的纤维
根据原料来源的不同，化学纤维可分为生物质纤维和合成纤维。
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生产
化学纤维的品种繁多，原料及生产方法各异，其生产过程可概括为以下四个工序。
（1）原料制备：高分子化合物的合成（聚合）或天然高分子化合物的化学处理和机械加工。
（2）纺前准备：纺丝熔体或纺丝溶液的制备。
（3）纺丝：纤维的成形。
（4）后加工：纤维的后处理。
鉴别
在分析织物的纤维组成、配比以及对未知纤维进行剖析、研究和仿制时，都需要对纤维进行鉴别。纤维鉴别就是利用各种纤维的外观形态和内在性质的差异，采用物理、化学等方法将其区分开来。纤维鉴别通常采用的方法有显微镜法、燃烧法、溶解法、着色法和熔点法等。对一般纤维，用上述方法就可以比较准确、方便地进行鉴别，但对组成、结构比较复杂的纤维，如接枝共聚、共混纤维等，则需借助适当的仪器进行鉴别，如差热分析仪、红外光谱仪、气相色谱仪、X射线衍射仪和电子显微镜等。
发展
早在17世纪就有人提出，人类可以模仿食桑蚕吐丝生产纺织纤维。经过二百多年的探索，1884年，法国人查尔德内特（H.B.Chardonnet）将硝酸纤维素溶解在乙醇或乙醚中制成黏稠液，再用细管冲到空气中凝固而形成细丝，制得最早的化学纤维——硝酸酯纤维，并于1891年在法国建厂进行工业生产。虽然因硝酸酯纤维易燃、生产中使用的溶剂易爆、纤维质量差而未能使之大量发展，但从此开始了化学纤维工业的历史。
1901年，人们采用纤维素的铜氨溶液为纺丝液，经化学处理和机械加工制得铜氨纤维并实现工业化生产。这种纤维手感柔软，富有光泽，可用于织造纺织品，但生产成本较高。1905年，采用二硫化碳与碱纤维素作用，得到溶解性纤维素黄原酸酯，再经纺丝及后加工制成粘胶纤维并实现工业化生产。由于粘胶纤维的原料来源丰富，辅助化工原料价廉，织物穿着性能优良，所以发展成生物质纤维中最主要的品种。继粘胶纤维之后，醋酯纤维、海藻纤维、甲壳素纤维和聚乳酸纤维以及蛋白质改性纤维等生物质纤维也相继实现了工业化生产。
此后，由于再生纤维原料受到自然条件的限制，人们试图以合成聚合物为原料，并试图制得性能更好的纤维。1935年，卡洛泽斯（Carothers）以己二胺、己二酸为原料合成聚酰胺66，再经熔融纺丝制成聚己二酰己二胺纤维，并在美国实现工业化生产。1941年，由德国人施莱克（Schlack）发明的聚己内酰胺纤维在德国实现了工业化生产。1946年，德国又开始了聚氯乙烯纤维的工业化生产。20世纪50年代初期，聚丙烯腈纤维、聚乙烯醇缩甲醛纤维、聚酯纤维等相继实现了工业化生产。1960年，聚烯烃纤维中的主要产品聚丙烯纤维在意大利实现了工业化生产。随后，因石油化学工业的迅猛发展促进了合成纤维工业的发展。世界合成纤维的产量于1962年超过了羊毛产量，1967年又超过了生物质纤维产量。2013年世界化纤总产量57615万吨，在全球纺织用纤维总量的8450万吨中占68%，化学纤维已成为主要纺织原料。
随着科学技术的不断进步，人们开始利用化学改性和物理改性手段，通过分子设计，制成具有特定性能的第二代化学纤维，即“差别化纤维”。特别是进入20世纪70年代以后，随着化学纤维产量的迅速增长，市场竞争加剧，常规化学纤维的经济效益不断下降；同时人们对纺织纤维的需求范围越来越广，性能要求越来越高，特殊功能纤维的应用领域不断扩展，致使世界各大化学纤维制造厂商逐步开始注重差别化纤维的研究与开发，以使化学纤维的染色、光热稳定、抗静电、防污、阻燃、抗起球、蓬松手感和吸湿等性能都有较大改进。各种仿毛、仿丝、仿麻和仿棉的改性产品也在逐步开发，并投入生产。差别化纤维在化学纤维中的比例迅速增加，如日本差别化纤维的产量已占其全部合成纤维的50%以上。其中，原液着色、异形和复合纤维，在近年开发的高附加值织物中被大量采用。涤纶仿真丝产品由于外观、手感、悬垂性和穿着舒适性等大为改善，在国际市场上也受到青睐。
随着化学纤维应用领域的不断扩大，一些具有特殊性能的第三代化学纤维不断问世。例如，强度为19～22dN/tex、模量为460～850dN/tex的高强度、高模量纤维——聚对苯二甲酰对苯二胺纤维；在304℃下连续加热1000h强度仍保持64%、在火焰中难燃、具有自熄性的耐高温纤维——聚间苯二甲酰间苯二胺纤维；伸长率为500%～600%时，弹性回复率为97%～98%的弹性纤维——聚氨酯弹性纤维；在纤维中化学稳定性最优异的高温耐腐蚀纤维——聚四氟乙烯纤维；在175℃热空气中稳定、耐超高电压500kV以上的电绝缘纤维——聚2，6-二苯基对苯醚纤维；水溶温度为10～95℃、不同规格的水溶性纤维等。另外，还有在大分子中引入磺酸基、羧基和氨基等活性基团，使纤维具有离子交换、捕捉重金属离子功能的离子交换纤维；采用折射率不同的两种透明高分子材料，通过特殊复合技术制成的光导纤维；具有多微孔结构，表面有很强吸附特性的活性碳纤维；具有微孔结构，在压力差、浓度差或电位差的推动下，进行反渗透、超滤和透析用中空纤维膜等。
在化学纤维中，粘胶纤维是生物质纤维的主要产品，在20世纪70年代以前，曾是化学纤维的第一大品种。后来，随着合成纤维工业技术的高速发展，它不仅在化学纤维中的相对比例减少，而且绝对产量也有所下降。但是近两年来，由于市场需求量大，而且工业污染较小的新型“生物质纤维”的研制和投产不断取得成功，粘胶纤维的产量出现了新的增长势头。在合成纤维中，占主导地位的是聚酯纤维、聚酰胺纤维和聚丙烯腈纤维等三大品种，尤其是作为后起之秀的聚酯纤维在化学纤维中居于遥遥领先的地位。聚丙烯纤维由于原料成本低，在纤维改性和应用研究方面不断取得进展，产量不断增加。