Polyromantisch beschreibt romantische Anziehung zu Menschen mehrerer, aber nicht notwendigerweise aller Geschlechter. Der Begriff bildet damit auf der Ebene der romantischen Orientierung das ab, was Polysexualität auf der Ebene der sexuellen Anziehung beschreibt - beide Begriffe folgen demselben Wortbildungsmuster wie Panromantisch und Pansexuell, grenzen sich von diesen aber durch die fehlende Ausnahmslosigkeit ab.
Der Unterschied zu pansexuell beziehungsweise panromantisch liegt in der Reichweite: Während „pan" Anziehung unabhängig vom Geschlecht meint, bezieht sich „poly" auf mehrere, konkret abgrenzbare Geschlechter, ohne alle einzuschließen. Eine polyromantische Person könnte sich also etwa zu Frauen und nichtbinären Personen romantisch hingezogen fühlen, ohne dies auch für Männer zu empfinden.
Polyromantisch lässt sich mit jeder sexuellen Orientierung kombinieren und existiert unabhängig von Polyamorie, das sich auf gelebte Beziehungsstrukturen mit mehreren gleichzeitigen Partnerinnen und Partnern bezieht. Eine polyromantische Person muss nicht polyamor leben, und umgekehrt sagt eine polyamore Lebensweise nichts über die romantische Orientierung der beteiligten Personen aus.