230px|thumb|Cholesterol is een voorbeeld van een polycyclische verbinding.
Een polycyclische verbinding is een organische verbinding waarin twee of meer ringstructuren voorkomen. In het geval dat de ringen aromatisch zijn, wordt gesproken van polycyclische aromatische koolwaterstoffen. Fullerenen zijn complexe voorbeelden van polycyclische verbindingen, cholesterol is een eenvoudiger voorbeeld.
Behalve zuiver carbocyclische verbindingen, ringen met alleen koolstof als ringvormend element, komen ook veel polycyclische heteroverbindingen voor met stikstof, zuurstof, zwavel, fosfor en seleen. Op de ringen komen vaak verschillende substituenten voor.
Polycyclische verbindingen komen veel in de natuur voor: heel wat natuurproducten, zoals steroïden, alkaloïden en koolhydraten en met name polysachariden, bezitten verschillende ringen in hun structuur. Geneesmiddelen hebben vaak een polycyclische structuur.
Polycyclische verbindingen kunnen verschillende bindingsmodi bezitten:
130px 70px 190px 150px Gefuseerd Gebrugd Lineair gekoppeld Spiro