Beim Lösemittelschweißen wird ein Lösemittel verwendet, das das Polymer bei Raumtemperatur vorübergehend auflösen kann. Wenn dies geschieht, können sich die Polymerketten frei in der Flüssigkeit bewegen und sich mit anderen, ähnlich aufgelösten Ketten in der anderen Komponente vermischen. Nach ausreichender Zeit durchdringt das Lösemittel das Polymer und gelangt in die Umgebung, sodass die Ketten ihre Beweglichkeit verlieren. Dadurch bleibt eine feste Masse aus verwickelten Polymerketten zurück, die eine Lösemittelschweißung darstellt.
Diese Technik wird häufig zum Verbinden von PVC- und ABS-Rohren verwendet, wie etwa bei Haushaltsinstallationen. Das „Zusammenkleben“ von Kunststoffmodellen (Polycarbonat, Polystyrol oder ABS) ist ebenfalls ein Lösemittelschweißverfahren.
