聚酰亚胺树脂基体是独特的，它们所呈现的极高耐热性超越了所有其他聚合物。这些芳香族／异环的体系可具有220～400％的玻璃化转变温度。近年来，对复合材料产品内的聚酰亚胺基体树脂进行了广泛的研究，并产生了大量不同类型的材料。然而，只有其中少数投入市场。
先进复合材料中使用了两类聚酰亚胺树脂基体：即通过缩合反应产生的，和通过加成反应产生的基体。缩合的聚酰亚胺一般是热塑性材料。而加成的聚酰亚胺则认为是热固性树脂。前一种材料一般通过芳香族二胺与芳族二酸酐的反应而形成，并析出大量的水。缩合的聚酰亚胺材料包括杜邦(Du Pont)公司的Avimid—N和Kapton，美国国家航空航天局(NASA)的LARC—TPI，通用电气(GeneralElectric)公司的Ultem以及三井(Mitsui)公司的Aurum。除用于热塑性复合材料外，他们还用于某些高温环氧树脂复合材料配方作为增韧添加剂。
利用先前所形成含酰亚胺单元的不饱和端基进行加成反应(不释放挥发性化学物)，就产生了加成的聚酰亚胺。双马来酰亚胺基体树脂BMl只是这类物质中的一个小类，但是，*早由NASA刘易斯研究中心开发的这类可聚合单体反应物(PMR)，则是其中已市场化供应的主要基体树脂材料。在这种情况下，反应的端基是一些不饱和的旋回单元，在固化时假定它们经过复杂的系列加成反应，形成高度交联的聚酰亚胺树脂体系。实际上，除非是在完全控制的制造程序中，在高压和高温下制造复合材料，否则并不会完全进行像所描述的那样的反应，同时还可能释放出大量挥发物。然而，在正确的条件下仍然可以生产出高质量的复合材料构件。
PMR一15是这些加成树脂中*常用的一个例子，已经用这种材料制造了很大的复合材料结构件，并被用于高温环境下的先进飞机系统，例如用于发动机的构件如外壳，或者用于高速军用飞机。在对产品进行极端服役条件(包括在新超声速客机的可能应用条件)下的合格检验中，对净树脂和其碳纤维复合材料构件进行了广泛的工程与材料科学研究。然而，由于在高于1700C的温度下长期使用会使PMR-15复合材料其物理性能降低(因为微裂纹和脆化)，近来已经利用低聚酰亚胺与分子中的氟化基团，开发出新一族PMR树脂。例如，其中包括了Avimid N(Du Pont)．PMR-1150，AFR 700B，和其他一些材料。所有这些材料都很昂贵，并且若不是在高温下，它们并不具有特别好的力学性能，因此其应用非常有限。
聚酰亚胺树脂的优、缺点为： 聚酰亚胺树脂(热固性)的主要优点是其高温稳定性。以及对大多数化学物质的耐受力。不同于便宜很多的酚醛树脂，可以改变配方使聚酰亚胺树脂在不同温度下具有很好力学性能。聚酰皿胺树脂的主要缺点是其价格高和难于加 工处理。
