Rezistență bună la căldură: pentru poliimidele complet aromatice, temperatura inițială de descompunere este în general de aproximativ 500 de grade. Poliimidele sintetizate din bifenil dianhidridă și p-fenilendiamină au o temperatură de descompunere termică care atinge 600 de grade, ceea ce le face unul dintre cei mai stabili polimeri termic până în prezent.
Rezistență extrem de scăzută la temperatură: nu devin fragile în azotul lichid la o temperatură termodinamică de 4 K (-269 grade).
Proprietăți mecanice excelente: Rezistența la tracțiune neumplută este de peste 100 MPa, filmele de poliimidă piromelitică ajungând la 250 MPa și filmele de bifenil poliimidă (Upilex) ajungând la 530 MPa. Ca plastic de inginerie, modulul său de elasticitate este de obicei de 3-4 GPa. Calculele teoretice arată că fibrele de poliimidă sintetizate din dianhidridă piromelitică și p-fenilendiamină au un modul elastic de până la 500 GPa, pe locul al doilea după fibra de carbon;
Coeficient scăzut de dilatare termică: Coeficientul de dilatare termică al poliimidei este între 2×10⁻⁵ și 3×10⁻⁵/grad, în timp ce poliimida de tip bifenil-poate ajunge la 10⁻⁶/grad, comparabil cu cel al metalelor, iar unele soiuri pot ajunge chiar și 10⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁻⁶;
Performanță bună de procesare: Poliimida poate fi procesată folosind majoritatea metodelor polimerice, inclusiv turnarea în soluție, acoperirea în suspensie și imprimarea serigrafică, precum și metodele de prelucrare a topiturii, cum ar fi presarea la cald, extrudarea, turnarea prin injecție și chiar turnarea prin transfer (RTM) a prepolimerilor cu vâscozitate foarte scăzută la topire;
Proprietăți dielectrice excelente. Permitivitatea relativă a poliimidei obișnuite este de aproximativ 3,4. Introducerea fluorului, a grupurilor laterale mari sau a dispersării aerului la scară nanometrică în poliimidă poate reduce permisivitatea relativă la aproximativ 2,5. Pierderea dielectrică este de 10⁻³, iar rigiditatea dielectrică este de 100-300 kV/mm. Menține proprietăți bune de izolare pe o gamă largă de temperatură și frecvență.
Este non-toxic și poate rezista la mii de cicluri de sterilizare. Unele poliimide au, de asemenea, o excelentă biocompatibilitate.
Alte beneficii includ rezistența ridicată la radiații, proprietățile polimerului cu auto--stingere, generarea scăzută de fum și degajarea foarte scăzută în vid înalt.
