PVC vaigu moodustamise põhiprintsiip on vinüülkloriidi monomeeride polümerisatsioon polümeeriahelateks. Vinüülkloriidi molekulvalem on CH₂=CHCl; initsiaatori mõjul laguneb süsinik-süsinik kaksikside, moodustades aktiivse tsentri. See keskus läbib seejärel järjestikused liitumisreaktsioonid teiste vinüülkloriidi molekulidega, ühendades monomeerid järjest pikemateks ahelateks, moodustades lõpuks polüvinüülkloriidi. Selle põhistruktuuriüksus on -CH₂-CHCl-. Polümerisatsiooni edenedes molekulaarsed ahelad pikenevad ja süsteemis olevad vinüülkloriidi monomeerid muudetakse järk-järgult PVC-vaiguks. Tööstuslikus tootmises kontrollitakse selliseid parameetreid nagu polümerisatsioonitemperatuur, initsiaatori annus, reaktsiooniaeg ja segamistingimused, et saavutada soovitud polümerisatsiooniaste ja osakeste morfoloogia.
PVC vaigu omadused on tihedalt seotud selle molekulaarstruktuuriga. Kloori aatomite olemasolu PVC molekulaarsetes ahelates annab teatud polaarsuse ja hõlbustab tugevat molekulidevahelist interaktsiooni; järelikult on PVC-l tavaliselt kõrge kõvadus ja jäikus toatemperatuuril, samuti suurepärane keemiline korrosioonikindlus ja elektriisolatsiooni omadused. Nende tugevate molekulidevaheliste jõudude tõttu on puhas PVC aga suhteliselt väikese painduvusega ja nõuab töötlemiseks kõrget temperatuuri; lisaks sellele on see kuumutamisel altid dehüdrokloorimisele. Selle probleemi lahendamiseks lisatakse tootmise käigus tavaliselt lisandeid, nagu soojusstabilisaatorid ja määrdeained, et parandada stabiilsust töötlemise ajal ning hõlbustada paremat plastifitseerimist ja vormimist.
Plastifikaatorid toimivad peamiselt PVC molekulaarahelate interaktsiooni dünaamika muutmise kaudu. Kui plastifikaatorimolekulid tungivad PVC-ahelate vahelisse ruumi, vähendavad nad molekulidevahelisi jõude ja hõlbustavad ahela suhtelist liikumist, alandades seeläbi materjali klaasistumistemperatuuri ning suurendades selle paindlikkust ja pikenemist. Järelikult saab plastifikaatorite tüüpi ja annust kohandades muuta jäigast materjalist olulise paindlikkuse. Lisaks võimaldab stabilisaatorite, täiteainete, määrdeainete ja muude funktsionaalsete lisandite lisamine peenhäälestada selliseid omadusi nagu termiline stabiilsus, töötlemisvool, mehaaniline tugevus ja vananemiskindlus. Seega, kuigi PVC vaigu põhiomadused tulenevad selle molekulaarstruktuurist, tuleneb tegeliku toote lõplik jõudlus selle molekulaarstruktuuri, lisandite koostise ja kasutatud töötlemismeetodite koosmõjust.
