Jó hőállóság: Teljesen aromás poliimidek esetében a kezdeti bomlási hőmérséklet általában 500 fok körül van. A bifenil-dianhidridből és a p-fenilén-diaminból szintetizált poliimidek hőbomlási hőmérséklete eléri a 600 fokot, így a mai napig az egyik leghőstabilabb polimer.
Extrém alacsony hőmérsékleti ellenállás: Nem válnak rideggé folyékony nitrogénben 4 K (-269 fok) termodinamikai hőmérsékleten.
Kiváló mechanikai tulajdonságok: A töltetlen szakítószilárdság 100 MPa felett van, a piromellites poliimid fóliák elérik a 250 MPa-t, a bifenil-poliimid fóliák (Upilex) pedig az 530 MPa-t. Műszaki műanyagként a rugalmassági modulusa jellemzően 3-4 GPa. Az elméleti számítások azt mutatják, hogy a piromellit-dianhidridből és p-fenilén-diaminból szintetizált poliimidszálak rugalmassági modulusa akár 500 GPa is lehet, a szénszál után a második helyen áll;
Alacsony hőtágulási együttható: A poliimid hőtágulási együtthatója 2×10⁻⁵ és 3×10⁻⁵/fok között van, míg a bifenil- típusú poliimid elérheti a 10⁻⁶/fok értéket, ami a fémekéhez hasonlítható, sőt egyes fajták elérhetik az 10⁻/fokot is;
Jó feldolgozási teljesítmény: A poliimid a legtöbb polimer módszerrel feldolgozható, beleértve az oldatos öntést, a szuszpenziós bevonatot és a szitanyomást, valamint az olvadékfeldolgozási eljárásokat, például a forró sajtolást, az extrudálást, a fröccsöntést és a nagyon alacsony olvadékviszkozitású prepolimerek transzfer-öntését (RTM);
Kiváló dielektromos tulajdonságok. A közönséges poliimid relatív permittivitása 3,4 körül van. Fluor, nagy oldalcsoportok bejuttatása vagy nanoméretű levegő diszpergálása poliimidbe a relatív permittivitást 2,5 körüli értékre csökkentheti. A dielektromos veszteség 10⁻3, a dielektromos szilárdság 100-300 kV/mm. Jó szigetelési tulajdonságokat tart fenn széles hőmérséklet- és frekvenciatartományban.
Nem{0}}mérgező, és több ezer sterilizációs ciklust is kibír. Egyes poliimidek biológiai kompatibilitása is kiváló.
További előnyök közé tartozik a nagy sugárzásállóság, az önkioltó polimer tulajdonságok{0}}, az alacsony füstképződés és a nagyon alacsony gázkibocsátás nagy vákuumban.
