ยางสังเคราะห์หลายประเภทได้รับการพัฒนาในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ทั้งหมดเป็นผลมาจากการเกิดพอลิเมอไรเซชัน (การเชื่อมโยง) ของโมเลกุล กระบวนการที่เรียกว่าการเติมพอลิเมอไรเซชันจะรวมโมเลกุลเข้าด้วยกันเป็นสายโซ่ยาว อีกกระบวนการหนึ่งที่เรียกว่าพอลิเมอไรเซชันควบแน่นจะกำจัดส่วนหนึ่งของโมเลกุลเนื่องจากโมเลกุลเชื่อมโยงกัน ตัวอย่างของพอลิเมอร์ที่เติมเข้าไป ได้แก่  ยาง สังเคราะห์ที่ทำจากโพลีคลอโรพรีน (ยางนีโอพรีน) ยางที่ทนน้ำมันและน้ำมันเบนซิน และยางสไตรีนบิวทาไดอีน (SBR) ที่ใช้สำหรับยางที่ไม่กระดอนในยางล้อการค้นหายางสังเคราะห์อย่างจริงจังครั้งแรกเริ่มขึ้นในเยอรมนีในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1 การปิดล้อมของอังกฤษทำให้เยอรมนีไม่สามารถรับยางธรรมชาติได้ นักเคมีชาวเยอรมันพัฒนาพอลิเมอร์จากหน่วย 3-เมทิลไอโซพรีน (2,3-ไดเมทิล-1,3-บิวทาไดอีน) [CH 2 =C(CH 3 )C(CH 3 )=CH2] จากอะซีโตน แม้ว่ายางเมทิลทดแทนนี้จะด้อยกว่ายางธรรมชาติ แต่เยอรมนีผลิตได้ 15 ตันต่อเดือนเมื่อสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่ 1การวิจัยอย่างต่อเนื่องนำไปสู่ยางสังเคราะห์ที่มีคุณภาพดีขึ้น ยางสังเคราะห์ที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันคือ Buna S (styrene butadiene rubber หรือ SBR) ได้รับการพัฒนาในปี 1929 โดยบริษัท IG Farben ของเยอรมัน ในปี พ.ศ. 2498 ซามูเอล เอ็มเมตต์ ฮอร์น จูเนียร์ นักเคมีชาวอเมริกันได้พัฒนาพอลิเมอร์ที่มี cis-1,4-polyisoprene ร้อยละ 98 ซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนยางธรรมชาติ สารนี้รวมกับ SBR ถูกนำมาใช้กับยางล้อตั้งแต่ปี 1961