PEEK性能優異。拉伸強度400～700MPa（單絲斷裂強度約25~40cN/tex，復絲可達65cN/tex），伸長率20%～40%，模量3～6GPa，LOI值35，熔點334～343℃，長期使用溫度250℃。它具有良好的物理性能、化學穩定性能、耐熱性能以及電絕緣性能。有難燃性和自熄性，聚醚醚酮纖維還可回收再利用，原料回收率可達90%。
PEEK的主要應用領域：領域有，汽車等（包括航空）運輸業市場約占PEEK樹脂消費量的50%，半導體制造設備占20%，壓縮機閥片等一般機械零部件制品占20%，器械和分析儀器等其他市場占10%；
1、汽車等運輸機械領域：PEEK樹脂在歐洲市場的增長尤以汽車零部件制品市場的增長為迅速，特別是發動機周圍零部件、變速傳動部件、轉向零部件等都選用了PEEK塑料代替一些傳統的高價金屬作為制造材料。隨著汽車行業適應微型化、輕量化以及降低成本的要求，PEEK樹脂的需求仍將不斷增長。歐洲某車型有44個零部件采用了PEEK塑料代替傳統的金屬制品；
2、IT制造業領域：半導體制造以及電子電器行業有望成為PEEK樹脂應用的另一個增長點。在半導體行業，為了達到高功能化、低成本，要求硅片的尺寸更大，制造技術更，低粉塵、低氣體放出、低離子溶出、低吸水性是對半導體制造工藝中各種設備材質的要求，這將是PEEK樹脂大顯身手的地方；
3、辦公用機械零部件領域：對于復印機的分離爪、耐熱軸承、鏈條、齒輪等，用PEEK樹脂代替金屬作為它們的材料時，可以使部件輕量化、耐疲勞，并能夠做到無油潤滑；
4、電線包覆領域：PEEK包覆層有很好的阻燃性，不加任何阻燃劑，其阻燃級別即可達UL94V-0級。PEEK樹脂也具有耐剝離性、耐輻照性（109拉德）等優點，用在以及核能等相關領域的特種電線；
5、板材、棒材等領域：PEEK在一些領域應用過程中，經常會遇到數量少、品種多的現象，這時用棒、板等型材進行機械加工制造是十分有利的；
6、纖維領域：PEEK纖維（包括單絲）工業濾布、工業用刷等制品中。在復合材料領域，PEEK纖維的魅力在于其熱塑性且耐高溫。在工業用濾布和工業用刷方面除耐熱性外，其魅力還在于它的耐化學藥品性和耐磨性；
7、分析器械領域：由于PEEK可耐反復的高壓滅菌，在器械中可用于制造內窺鏡零件、牙科用的去垢器等。由于PEEK的高強度和低溶出性，已用在儀器分析的液相色譜柱、管、附件等。由于PEEK與人體具有很好的相融性，作為人工骨材料已經成功地替代了傳統的鈦金屬。