近年来，国内外对聚酰亚胺的研究和应用进展迅速，并取得了丰硕的成果，同时也给聚酰亚胺产业带来了丰厚的利润。而聚酰亚胺新材料，也越来越引起了人们的重视。下面为聚酰亚胺材料的主要性能特征：
(1)对于全芳聚酰亚胺，其分解温度一般都在500℃左右。由联苯二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，其热分解温度达到600℃，是迄今聚合物中热稳定性**的品种之一。
(2)聚酰亚胺可耐极低温，如在一269℃的液态氮中仍不会脆裂。
(3)聚酰亚胺还具有很好的机械性能，抗张强度都在100MPa以上，均苯型聚酰亚胺薄膜(Kapton)的抗张强度为170MPa，而联苯型聚酰亚胺薄膜(Upilexs)的抗张强度达到400MPa。作为工程塑料，聚酰亚胺的弹性模量通常为3～4GPa，而纤维的可达到200GPa。
(4)一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，一般的品种不大耐水解，这看似缺点的性能却给予聚酰亚胺有别于其他高性能聚合物的一个很大的特点，即可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺。例如，对于Kapton薄膜，其回收率可达80％～90％。改变聚酰亚胺的结构也可以得到相当耐水解的品种，如有的品种经得起120℃，500h水煮。
(5)聚酰亚胺的热膨胀系数为2×10-5～3×10-5/℃，联苯型可达10-5/℃，个别品种可达10-7/℃。
(6)聚酰亚胺具有很高的耐辐照性能，其薄膜经2×10-9 rad的剂量辐照后，其强度仍保持在86％。一种聚酰亚胺纤维经1×1010rad快电子辐照后其强度保持率为90％。
(7)聚酰亚胺具有很好的介电性能，介电常数为3．4左右，引入氟，或将空气以纳米尺寸分散在聚酰亚胺中，其介电常数可降到2．5左右。它的介电损耗因数为10～，介电强度为100~300kV／mm，体积电阻为1017Q·cm。这些性能在宽广的温度范围和频率范围内，仍能保持较高的水平。
(8)聚酰亚胺为自熄性聚合物，发烟率低。
(9)聚酰亚胺无毒。一些聚酰亚胺还具有很好的生物相容性。例如，在血液相容性试验中，其为非溶血性，体外细胞毒性试验为无毒。