指在加熱、加壓下或在固化劑、紫外光作用下，進行化學反應，交聯固化成為不溶不熔物質的一大類合成樹脂。這種樹脂在固化前一般為分子量不高的固體或粘稠液體；在成型過程中能軟化或流動，具有可塑性，可製成一定形狀，同時又發生化學反應而交聯固化；有時放出一些副產物，如水等。此反應是不可逆的，一經固化，再加壓加熱也不可能再度軟化或流動；溫度過高，則分解或碳化。這也就是與熱塑性樹脂的基本區別。
在塑膠工業發展初期，熱固性樹脂所占比例很大，，一般在50％以上。隨著石油化工的發展，熱塑性樹脂產量劇增，到80年代，熱固性樹脂在世界合成樹脂總產量中僅占10％～20％。
熱固性樹脂在固化後，由於分子間交聯，形成網狀結構，因此剛性大、硬度高、耐溫高、不易燃、制品尺寸穩定性好，但性脆。因而絕大多數熱固性樹脂在成型為制品前，都加入各種增強材料，如木粉、礦物粉、纖維或紡織品等使其增強，制成增強塑料。在熱固性樹脂中，加入增強材料和其他添加劑，如固化劑、著色劑、潤滑劑等，即能制成熱固性塑料，有的呈粉狀、粒狀，有的作成團狀、片狀，統稱模塑料。熱固性塑料常用的加工方法有模壓、層壓、傳遞模塑、澆鑄等，某些品種還可用於註射成型。
熱固性樹脂多用縮聚（見聚合）法生產。常用熱固性樹脂有酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺－甲醛樹脂、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺等。熱固性樹脂主要用於制造增強塑料、泡沫塑料、各種電工用模塑料、澆鑄制品等，還有相當數量用於膠粘劑和塗料。
從發展看，熱固性樹脂還在進一步改進質量，研制新品種，以滿足新加工工藝開發的要求。用彈性體和熱塑性樹脂進行改性、開發註塑級熱固性模塑料以及反應註射成型用專用樹脂及配方，近年來已受到很大重視。采用互穿聚合物網絡技術將為熱固性樹脂的合成開辟新途徑。