Polimorfizm (gr. polys – wiele, morfe – kształt), wielopostaciowość – jest to zjawisko występowania różnych postaci wśród zwierząt lub roślin należących do tego samego gatunku. Szersza definicja podaje, że jest to stałe i jednoczesne współwystępowanie w populacji dwóch lub więcej odrębnych genetycznie determinowanych form w takich proporcjach, że częstość występowania nawet najrzadszej z nich jest zbyt duża, by mogła wynikać tylko z powtarzających się mutacji.
Różne formy polimorficzne („morfy”) są czasami tak uderzająco odmienne od normalnego typu danej populacji, że opisywano je błędnie jako odrębne gatunki. Te wewnątrzpopulacyjne warianty nie są jednak ani odrębnymi gatunkami, ani też podgatunkami czy rasami. Trzeba mocno podkreślić, że fenotyp wewnątrz populacji nie tworzy rasy. Czarne chomiki, blondyn w lokalnych populacjach europejskich i osobnicy o ujemnych Rh nie są rasami. Trzeba pamiętać, że polimorfizm to zjawisko wewnątrzpopulacyjne, natomiast rasy – międzypopulacyjne.
Geny warunkujące polimorfizm mają z reguły wyraźne efekty nieciągłe, a poszczególne genotypy (z wyjątkiem heterozygot) można odróżnić fenotypowo. Takie geny łatwiej analizować niż większość genów w populacji, które są mniej lub bardziej ukryte. Termin polimorfizm obejmuje wszystkie cechy fenotypowe, zarówno morfologiczne, fizjologiczne jak i do tyczące zachowania się jeżeli tylko są one kontrolowane genetycznie i mniej lub bardziej nieciągłe w swej fenotypowej ekspresji. Polimorfizm powstaje w wyniku jednoczesnego występowania w populacji kilku czynników genetycznych (alleli lub układów genowych) o nieciągłych efektach fenotypowych. Często są to tylko dwa przeciwstawne typy („dymorfizm”), takie jak fenotyp samca i samicy. W innych przypadkach typów tych występuje więcej, czasem kilkanaście, a nawet kilkadziesiąt. Pełną analizę genetyczną przeprowadzono tylko w stosunkowo nielicznych przypadkach. W polimorficznej populacji najczęściej spotykany fenotyp nie musi być uwarunkowany prze gen „dominujący”. Dominacja genetyczna nie jest równoznaczna z przewagą liczebną. W wielu okolicach właśnie allele recesywne są liczniejsze niż allele dominujące. Może to wynikać częściowo z korzyści przystosowawczych jakie daje równowaga liczbowa różnych fenotypów. Trzeba także pamiętać, że geny warunkujące pojawienie się „morf” są w większości przypadków selekcjonowane ze względu na ich efekty fizjologiczne.