根据其物理性质可分为结晶型和非晶型，大多数聚酰亚胺为非结晶型，只有少数结构为结晶型和半结晶型，结晶型具有明显的熔点和较低的熔体粘度和机械性。熔点以上。它是开发热塑性聚酰亚胺的结构类型。非结晶聚酰亚胺因为没有熔点，玻璃化转变温度（Tg）高于熔体粘度仍然很高，一般用于成型。

根据化学特性，可分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料像普通塑料一样可加热和熔融，可注射、挤出、成型，PI100系列、PI200系列、上海树脂学会YS20、Kaw等。热固性是指含有双键或乙炔基团的，类似于不饱和树脂、环氧树脂等材料，需要高温或加热才能固化成型，如双马来酰亚胺（BMI）、含苯乙炔端基的聚酰亚胺等，主要用途特例：PMDA+ODA结构的聚酰亚胺塑料没有明显的加工熔点，不能用热塑性材料加工，也不能用普通热固性材料加工，而是用高温高压方法加工。或者粉末冶金法。事实上，对于材料的结构，专家们一般认为可以定义为第三类：非塑性聚酰亚胺。

1、全芳香聚酰亚胺按热重分析，其开始分解温度一般都在500℃左右。由联苯四甲酸二酐和对苯二胺合成的聚酰亚胺，热分解温度达600℃，是迄今聚合物中热稳定性高的品种之一。

2、聚酰亚胺可耐极低温，如在－269℃的液态氦中不会脆裂。

3、聚酰亚胺具有优良的机械性能，未填充的塑料的抗张强度都在100Mpa以上，均苯型聚酰亚胺的薄膜（Kapton）为170Mpa以上，杭州塑盟特热塑性聚酰亚胺（TPI）的冲击强度高达261KJ/m2。而联苯型聚酰亚胺（Upilex S）达到400Mpa。作为工程塑料，弹性膜量通常为3－4Gpa，纤维可达到200Gpa，据理论计算，均苯四甲酸二酐和对苯二胺合成的纤维可达 500Gpa，仅次于碳纤维。

4、一些聚酰亚胺品种不溶于有机溶剂，对稀酸稳定，一般的品种不大耐水解，这个看似缺点的性能却使聚酰亚胺有别于其他高性能聚合物的一个很大的特点，即可以利用碱性水解回收原料二酐和二胺，例如对于Kapton薄膜，其回收率可达80%－90%。改变结构也可以得到相当耐水解的品种，如经得起120℃，500 小时水煮。