聚酰亚胺由于卓越的性能、合成化学上的特点以及可以用多种方法加工的特性而得以广泛应用。在众多的聚合物中，很难再找到一种材料像聚酰亚胺这样应用范围如此广泛，而且其每一个应用都显示了极为突出的性能。

(1)薄膜：聚酰亚胺最早的商品之一，用于电机的槽绝缘及电缆绕包材料。近年来，聚酰亚胺薄膜在柔性印刷线路板上的应用已经形成了巨大的产业。主要产品有杜邦的Kapton、宇部兴产的Upilex系列和钟渊的Apical。透明的聚酰亚胺薄膜可作为柔软的太聚酰亚胺——化学、结构与性能的关系及材料阳能电池和OLED底板。

(2)涂料：作为绝缘漆用于电磁线，或作为耐高温涂料使用。

(3)先进复合材料：用于航天、航空器及火箭的结构部件及发动机零部件。在380℃或更高温度下可以使用数百小时，短时间内可以经受400～500℃的高温，是最耐高温的树脂基复合材料。

(4)纤维：普通耐热纤维可以作为高温介质及放射性物质的过滤材料，亦可作为阻燃织物。高强度纤维是先进复合材料的增强剂，也可用作防护、防割织物。由电纺丝得到的纳米纤维非制造布可以用作锂电池的隔膜，提高电池的安全性和充电速度。此外，还可以在精细过滤材料方面得到应用。

(5)泡沫塑料：用作耐高温及超低温的隔热和隔音材料。

(6)工程塑料：有热固性也有热塑性，可以模压成型也可用注射成型或传递模塑。主要用于自润滑、密封、绝缘及结构材料。

(7)胶黏剂：用作高温结构胶。

(8)分离膜：用于各种气体对诸如氢／氮、氮／氧、二氧化碳／氮或甲烷等的分离，从空气、烃类原料气及醇类中脱除水分。也可用于渗透汽化膜及超滤膜。由于聚酰亚胺耐热和耐有机溶剂的性能，在有机液体和气体的分离上具有特别重要的意义。

(9)光刻胶：有负性胶和正性胶，可以使用水性显影液，分辨率可达亚微米级。与颜料或染料配合可用于彩色滤光膜，可大大简化加工工序。

(10)在微电子器件中的应用：用作介电层进行层问绝缘，作为缓冲层可以减少应力，提高成品率。作为保护层可以减少环境对器件的影响，还可以对a粒子起屏蔽作用，减少或消除器件的软误差(soft error)。

(11)液晶显示用的取向排列剂：聚酰亚胺在TN—LCD、STN—LCD、TFT-LCD及铁电液晶显示器的取向剂材料方面都占有十分重要的地位。

(12)电一光材料：用作无源或有源波导材料、光学开关材料等，含氟的聚酰亚胺在通信波长范围内透明；以聚酰亚胺作为发色团的基体可提高材料的稳定性。

(13)质子传输膜：用作燃料电池尤其是甲醇燃料电池的隔膜，其甲醇透过率大大低于传统的全氟磺酸膜(Nation)。

(14)医用材料：聚酰亚胺低毒，可以用作多方面的医用材料。某些聚酰亚胺对血液和组织有较高的相容性，使其在生物相容材料方面的应用引起了人们的兴趣。

  综上所述，不难看出聚酰亚胺之所以可以从20世纪六七十年代出现的众多芳杂环聚合物中脱颖而出，最终成为一类重要的高分子材料的原因。