มาโครโมเลกุล (อังกฤษ: macromolecule) เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่มากเช่นโปรตีนประกอบด้วยอะตอมเป็นพัน ๆ ที่เชื่อมกันด้วยพันธะโคเวเลนต์หลายอย่างเป็นโมเลกุลพอลิเมอร์ซึ่งประกอบด้วยมอนอเมอร์ที่เล็กกว่าชนิดสามัญสุดทางชีวเคมีก็คือ biopolymer (เช่น กรดนิวคลีอิก โปรตีน และคาร์โบไฮเดรต) และโมเลกุลอันไม่ใช่พอลิเมอร์ เช่น ลิพิด และ macrocycle[1]ไฟเบอร์สังเคราะห์และวัสดุใหม่ ๆ เช่น ท่อนาโนคาร์บอน[2][3]ก็เป็นตัวอย่างมาโครโมเลกุลด้วย