수평균 분자량, 중량평균 분자량, 부피평균 분자량의 개념을 쉽게 설명하기 위하여, 다음과 같이 고분자를 선 (1차원), 면적 (2차원), 부피 (3차원) 차원으로 그려보았다. 먼저 1cm 길이의 고분자성분이 3개, 2 cm 길이의 고분자성분이 4개, 3 cm 길이의 고분자성분이 3개인 1차원의 섬유고분자가 합성되었다고 가정하자. 아래에 이들을 키순으로 정돈해보았고, 이 고분자의 평균 길이(키 혹은 높이)를 계산해보자. 수평균길이는 다음 식으로 표현하는 것과 같이 고분자 전체길이를 전체 수로 나눈 값으로 정의한다.

이번에는 아래 그림과 같이 고분자가 2차원 면적을 가진 고분자로 가정하고, 그 고분자의 전체면적을 계산해보자. 12 cm2 면적의 고분자성분이 3개, 22 cm2 면적의 고분자성분이 4개, 32 cm2 면적의 고분자성분이 3개이고, 이 전체면적을 전체길이(1  3 + 2  4 + 3  3) 로 나눈 값을 중량평균으로 정의하며 다음 식으로 표현할 수 있다.

이번에는 아래 그림과 같이 고분자가 부피를 가진 3차원 고분자로 가정을 하고, 그 고분자의 전체체적을 계산해보자. 13 cm3 체적의 고분자성분이 3개, 23 cm3 체적의 고분자성분이 4개, 33 cm3 체적의 고분자성분이 3개이고, 이 전체체적을 면적의 합(12  3 + 22  4 + 32  3)으로 나눈 값을 부피평균(Z평균)으로 정의하며 다음 식으로 표현할 수 있다.

위와 같이 다른 사슬길이를 가진 고분자의 평균길이는 2.00cm (수평균길이), 2.30cm (중량평균길이), 2.52cm (Z평균길이)로 각각 계산된다. 쉽게 설명하기 위하여 도식적으로 설명하였지만, 고분자의 실제길이는 극히 작은 것이며, 고분자에서는 실제 셀 수 없을 정도의 많은 고분자의 사슬이 random하게 분포되어 있다. 또한, 쉽게 설명하기 위하여 분자길이로 설명하였지만, 분자량으로 이해하기 위해서는 유기화학에서 정의된 분자량(탄소 Carbon 하나를 분자량 12로 정의)이 있기 때문에, 이에 대한 고분자 사슬의 총분자량으로 이해해주기 바란다. 즉 폴리에틸렌(-[CH2-CH2]n-)의 분자량이 28,000 이면 단량체가 약 1,000 개가 연결된 길이이고, 280,000 이면 단량체 약 10,000 개가 연결된 길이라는 것이다. 위의 세가지 평균분자량(분자길이)에서도 알 수 있듯이 분자량은 Mn < Mw < Mz 순으로 된다. Monodisperse한 저분자에서는 Mn = Mw = Mz 가 되고, Mw/Mn (polydispersity)가 크면 클수록 고분자의 분자량분포가 넓다는 뜻이다.

고분자의 분자량과 분자량 분포는 고분자 물질의 기계적 성질, 열적 성질에 큰 영향을 미치게 되고 가공성에까지 많은 영향을 미치기 때문에, 분자량 분석은 고분자에서 가장 기본적이고 중요한 기술이다. 분자량을 측정하는 방법은 점도법, 말단기 분석법, 광산란법 등 여러가지가 있으나, 많은 논문에서 범용적으로 사용되는 대표적인 방법이 GPC(gel permeation chromatography)를 이용하는 방법이다. GPC를 통한 분자량과 분자량 분포측정은 기기가 일단 set-up이 되어있으면 앞의 다른 방법에 비하여 비교적 신속하고, 재현성있고, 신뢰성있는 결과를 얻을 수 있는 방법이기 때문에 널리 사용되고 있다. GPC에 의하여 측정된 수평균, 중량평균 분자량은 그 고분자의 실제의 절대분자량이 아니고, 이미 분자량을 알고 있는 기준고분자물질에 대해서, 어느 정도의 분자량이다는, 상대적인 분자량을 산출해내는 것이다.