(1)耐热性优良。聚酰亚胺的分解温度一般超过500℃，有时甚至更高，是已知热稳定性较高的有机聚合物之一，这主要是因为其分子链中含有大量的芳环。
(2)机械性能优良。未增强的基体材料抗拉强度在100MPa以上。用同酸酐制备的卡普顿薄膜拉伸强度为170MPa，而用联苯聚酰亚胺(Upilex S)制备的卡普顿薄膜拉伸强度可达400MPa。聚酰亚胺纤维的弹性模量可达500MPa，仅次于碳纤维。
(3)具有良好的化学稳定性和耐热、耐湿性。聚酰亚胺材料一般不溶于有机溶剂，耐腐蚀和水解。通过改变分子设计可以获得多种不同的结构。部分品种可耐2个大气压、120℃、500h沸腾。
(4)耐辐射性能好。5×109rad辐照后，聚酰亚胺膜强度保持86%;某些聚酰亚胺纤维经1×1010rad快电子辐照后，强度保持率可达90%。
(5)介电性能好。介电常数小于3.5。若在分子链中引入氟原子，介电常数可降至2.5左右，介电损耗为10，介电强度为100 ~ 300kV/mm，体积电阻为1015-17Ω·cm。因此，含氟聚酰亚胺材料的合成是目前研究的热点。
