Le comportement rhéologique en écoulement des polymères à l'état "fluide" est très influencé par leur structure moléculaire, qui peut persister pendant plusieurs échelles de temps lors d'une déformation. Il en résulte un comportement viscoélastique : élastique aux temps courts, et visqueux aux temps longs.

Les modèles de comportement issus des théories « moléculaires » permettent de faire le lien entre structure moléculaire et comportement dans des écoulements rhéometriques (c'est-à-dire lents et 1D). Ces modèles peuvent être mis en défaut dès que l’écoulement est complexe ou fortement non-linéaire et il est nécessaire de les étendre à des mécanismes supplémentaires de relaxation.

On présentera quelques-uns de ces modèles, ainsi que leur pertinence à décrire la réponse dans des écoulements complexes, en utilisant des mesures de champs telles que la vélocimétrie Laser Doppler et la biréfringence induite par écoulement.