聚酰亚胺是分子主链一个环上的碳原子被N原子取代的杂环高分子聚合物。这种稠环对高温时保持链的强度至关重要。这种低氢集中的结构通过防止链的热降解断裂提高了抗氧化性。聚酰胺一酰亚胺树脂包含芳环和特征氮键，聚酰亚胺有两种基本类型。

(1)缩合树脂是基于一分子二元胺和一分子芳族二酸酐反应，生成一种可熔的聚酰胺酸中间产物，经过加热，这种中间产物转变为一种不溶解不熔化的聚酰亚胺，在整个聚合过程中有水生成。

(2)加成树脂以短的酰亚胺预聚物链段为基本结构，这种链段类似于聚酰亚胺的缩合物组成。这种由不饱和脂肪族基团作为链端的预聚物，通过没有挥发成分生成的热聚合终止反应。

  缩合聚酰亚胺既有热固性树脂也有热塑性树脂，但加成聚酰亚胺仅有热固性树脂。