Polyimide bezit uitstekende fysische eigenschappen, waarvan de macroscopische manifestaties nauw verwant zijn aan de stijve imideringen en de aromatische ruggengraat in zijn moleculaire structuur. Dit type materiaal is doorgaans een geel tot bruinachtig-gele vaste stof en kan worden verwerkt tot verschillende vormen, zoals films, vezels, bulkmaterialen en coatings, waarbij polyimidefilms het meest worden gebruikt.
In termen van thermische eigenschappen vertoont polyimide een hoge thermische stabiliteit en een hoge glasovergangstemperatuur (Tg). De meeste variëteiten behouden zelfs bij hoge temperaturen structurele stabiliteit en prestatie-integriteit, en hebben een relatief hoge thermische ontledingstemperatuur. De lage lineaire thermische uitzettingscoëfficiënt en de goede maatvastheid tijdens temperatuurveranderingen maken het geschikt voor toepassingen die hoge precisie vereisen.
In termen van mechanische eigenschappen bezit polyimide een hoge treksterkte en elastische modulus, terwijl het ook een zekere taaiheid en vermoeidheidsweerstand vertoont. Verschillende structurele typen polyimide vertonen verschillen in stijfheid en flexibiliteit, die kunnen worden aangepast door middel van moleculair ontwerp.
In termen van elektrische eigenschappen bezit polyimide een lage diëlektrische constante en diëlektrisch verlies, evenals uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen, waardoor stabiele elektrische prestaties over een breed frequentie- en temperatuurbereik behouden blijven. Daarom wordt het veel gebruikt in elektronische en elektrische isolatievelden.
Bovendien vertoont polyimide een lage dichtheid en goede stralingsweerstand, wat een goede stabiliteit in de ruimte en omgevingen met hoge- energie aantoont. Hoewel het enige hygroscopiciteit vertoont, kan de impact van vochtabsorptie op de prestaties tot op zekere hoogte worden verminderd door structureel ontwerp en materiaalaanpassing.
