聚酰亚胺具有一系列非常好的综合性能，特别是在一200～260℃高低温下具有突出的力学性能、电绝缘性能、耐磨性能、耐辐照以及在高真空下难挥发性能，还具有良好的化学稳定性能和粘结性能等。
(1)热稳定性能
聚酰亚胺的*大优点是比一般聚合物具有更高的热稳定性能。大多数聚酰亚胺是由均苯四甲酸二酐和二胺化合物制成的，由于二胺的结构不同，聚均苯酰亚胺在热稳定性能方面有很大的差异，由纯芳香族二胺制成聚合物，其热稳定性能**，分解温度可达500℃。在二胺的苯环上引入侧基或二胺的苯五觉察间引入不同的基团，也会影响聚均苯酰亚胺的热稳定性能。在氧的存在下，氧化稳定性能**的是由苯环以对位连接的芳香族二胺制得的聚均苯酰亚胺。
(2)化学稳定性
大多数聚酰亚胺，特别是高热稳定的聚酰亚胺，对于有机溶剂和油类的作用都是稳定的。稀酸对聚酰亚胺的影响很小，聚酰亚胺溶于强酸中，如发烟硝酸和浓硫酸，特别是在加热下易于溶解。聚酰亚胺对于碱和过热蒸汽的稳定性相当低，会产生水解。
(3)电性能
聚酰亚胺的相对介电系数为3~3．5，对温度或频率的依赖性很小。在室温时体积电阻率为1015一1017 Ω·m，而在200℃时为1012 Ω·m，在200℃以上时温度对薄膜的体积电阻率的影响不大。对于介质损耗角正切，改变聚酰亚胺链的结构，在室温下实际上是不变的，其数值为(1—1．5)×10—30聚酰亚胺具有很好的耐电晕性，但耐电弧性不好。
(4)力学性能
各种不同结构的聚酰亚胺，如果有足够高的相对分子质量，在室温下力学性能的差别是很小的。聚酰亚胺的力学性能的特点是在广泛温度范围内可以保持高的指标。其薄膜的抗拉强度在25℃为17．6 MPa，而在200℃仍保持11．8 MPa。聚酰亚胺含有苯环和有极性羰基的亚胺环，分子间作用力大，虽然其中有醚键和C_N单键，而且C-N单键的键能一般较弱，但由于分子间的作用力较大而受到保护，所以这种聚合物的力学性能是比较高的，而且玻璃化温度较高，在高温下仍能保持相当高的强度。
