Boa resistência ao calor: Para poliimidas totalmente aromáticas, a temperatura inicial de decomposição é geralmente em torno de 500 graus. As poliimidas sintetizadas a partir do dianidrido de bifenil e da p-fenilenodiamina têm uma temperatura de decomposição térmica que chega a 600 graus, tornando-as um dos polímeros mais termicamente estáveis até hoje.
Resistência a temperaturas extremamente baixas: Eles não se tornam quebradiços em nitrogênio líquido a uma temperatura termodinâmica de 4 K (-269 graus).
Excelentes propriedades mecânicas: A resistência à tração sem carga é superior a 100 MPa, com filmes de poliimida piromelítica atingindo 250 MPa e filmes de bifenil poliimida (Upilex) atingindo 530 MPa. Como plástico de engenharia, seu módulo de elasticidade é normalmente 3-4 GPa. Cálculos teóricos mostram que as fibras de poliimida sintetizadas a partir de dianidrido piromelítico e p-fenilenodiamina possuem módulo de elasticidade de até 500 GPa, perdendo apenas para a fibra de carbono;
Baixo coeficiente de expansão térmica: O coeficiente de expansão térmica da poliimida está entre 2×10⁻⁵ e 3×10⁻⁵/grau, enquanto a poliimida do tipo bifenil-pode atingir 10⁻⁶/grau, comparável à dos metais, e algumas variedades podem até atingir 10⁻⁷/grau;
Bom desempenho de processamento: A poliimida pode ser processada usando a maioria dos métodos de polímeros, incluindo fundição em solução, revestimento em suspensão e serigrafia, bem como métodos de processamento de fusão, como prensagem a quente, extrusão, moldagem por injeção e até moldagem por transferência (RTM) de pré-polímeros com viscosidade de fusão muito baixa;
Excelentes propriedades dielétricas. A permissividade relativa da poliimida comum é de cerca de 3,4. A introdução de flúor, grandes grupos laterais ou a dispersão de ar em nanoescala na poliimida pode reduzir a permissividade relativa para cerca de 2,5. A perda dielétrica é 10⁻³ e a rigidez dielétrica é 100-300 kV/mm. Mantém boas propriedades de isolamento em uma ampla faixa de temperatura e frequência.
Não é-tóxico e pode suportar milhares de ciclos de esterilização. Algumas poliimidas também apresentam excelente biocompatibilidade.
Outros benefícios incluem alta resistência à radiação, propriedades de polímero auto{0}}extinguíveis, baixa geração de fumaça e liberação muito baixa de gases sob alto vácuo.
