巨分子，也稱為大分子或高分子，是指相對分子質量在5000以上，甚至超過百萬的生物學物質。這類物質與生命活動關係極為密切，由被認為單體的簡單分子單位所組成。在溶液中有形成凝膠的物質。巨分子主要由緊密或鬆散聚結的大分子構成，例如構成雙層的脂膜的分子。常見的巨分子包括蛋白質、核酸、多糖等，它們是由許多重複的結構單元組成，一般具有線狀結構，有的具有枝狀結構。許多具有重要生物作用的物質，如蛋白質和核酸等均屬於這類化合物。
在非生物領域，巨分子也用於描述合成的高分子化合物，如塑膠、樹脂等，這些材料可以自由改變形體樣式。