Een dimeer is in de scheikunde een chemische verbinding die uit twee eenheden, twee monomeren bestaat. Als de twee eenheden waaruit het dimeer bestaat gelijk zijn, spreekt men over een homo-dimeer; als de twee eenheden van elkaar verschillen spreekt men over een hetero-dimeer.

Sacharose is een covalent heterodimeer, bestaande uit een glucose en een fructose.
Lintdiagram van een eiwitdimeer van Escherichia coli galactose-1-fosfaat uridylyltransferase (GALT) als complex met UDP-galactose (uridine difosfaat galactose). Kalium-, zink- en ijzer-ionen zijn voorgesteld als bolletjes en respectievelijk purper, grijs en brons gekleurd.

Een dimeer kan niet alleen bestaan uit twee simpele chemische verbindingen die covalent gebonden zijn, maar ook uit twee eiwitmoleculen die samen een niet-covalent complex vormen. Voorbeelden van dimeren zijn de disachariden. Ook andere niet-covalent gebonden paren moleculen worden wel dimeer genoemd.

Naast een dimeer bestaan ook de termen oligomeer en polymeer, die elk verwijzen naar moleculen of complexen die uit meer dan twee eenheden bestaan.

Zie ook bewerken