Kimikan, katioi-polimerizazioa edo polimerizazio kationikoa polimerizazio mota bat da, non hasarazle kationiko batek karga transferitzen dioen monomero bati, hau erreaktibo bihurtuz. Monomero erreaktibo horrek, mutur aktiboa, antzera erreakzionatzen du beste monomero batekin eta honek ondoren beste monomero-molekula batekin eta horrela, kateari begiak erantsiz, polimero bat eratzeko. Polimerizazio kationikorako gertatzeko monomeroa heteroziklo bat da edo ordezkatzaile elektroi-emaileak dituen alkenoa da.