Tytuł, zaczerpnięty z języka greckiego, można przetłumaczyć jako "wielopostaciowy" lub "mający wiele form" – Krzysztof Penderecki ma prawdopodobnie na myśli różne "kształty" dźwiękowe. Polska premiera utworu miała miejsce na festiwalu "Warszawska Jesień" w 1963 roku w wykonaniu orkiestry Filharmonii Krakowskiej pod batutą Andrzeja Markowskiego.
Utwór trwa około dziesięciu minut. Można go podzielić na trzy zachodzące na siebie części. Kompozytor stosuje w nim niekonwencjonalną artykulację, technikę klasterową i glissanda. W częściach skrajnych dominują klastery, w środkowej - wydobycie z instrumentów smyczkowych efektów perkusyjnych. Wiele z nich to efekty zupełnie nowe: uderzanie otwartą dłonią w struny, uderzanie w pudło rezonansowe czubkami palców lub główką smyczka, uderzanie smyczkiem w pulpit lub główką smyczka o krzesło.
"Melodia" altówek została zainspirowana krzywą z elektrokardiogramu. Ostatni akord to zaskakujące C-dur, następujące po zgrzytliwych brzmieniach uzyskanych dzięki grze między strunnikiem a podstawkiem, na strunniku i na podstawku. I to C-dur jest bardzo przewrotne – nie tylko dlatego, że został nim zakończony utwór, podczas którego muzycy boją się o stan swoich instrumentów, ale także dlatego, że w pewnym sensie jest on jądrem całej kompozycji, wokół niego krążą z pozoru nieprzewidywalne ciągi dźwięków. Zapowiadają go dźwięki e oraz a, dominujące w utworze. Penderecki deklarował, że właśnie od tego ostatniego akordu rozpoczął komponowanie utworu:
Ile na mnie spadło ciosów po napisaniu owego C-dur!... Nikt tego nie zrozumiał. Wszyscy pisali, że to akord "dolepiony". A ja od niego zacząłem komponować (...) Najpierw napisałem owe C-dur, a potem pisałem utwór wstecz.
Muzykolog Krzysztof Droba zalicza "Polymorphię" do sonoryzmu totalnego – "muzyki nowych faktur", które zastępują melodię i harmonię. Utwory reprezentujące ten odłam sonoryzmu to takie polskie kompozycje pochodzące z pierwszej połowy lat sześćdziesiątych XX wieku, jak "Tren Ofiarom Hiroszimy" (1960) i "Fluorescencje" (1962) Krzysztofa Pendereckiego, "Mała symfonia - Scultura" (1960) Bogusława Schaeffera, "Genesis" I i II (1962-63) Henryka Mikołaja Góreckiego, "Riff 62" (1962) Wojciecha Kilara, czy też "Les sons" (1965) Witolda Szalonka.
Autorka: Aleksandra Jagiełło-Skupińska