對于全芳香聚酰亞安PI，根據熱重分析，其開始分解溫度一般都在500℃左右。由聯苯二酐和對苯二胺合成的聚酰亞安PI，熱分解溫度達到600℃，是迄今聚合物中熱穩定性高的品種之一。聚酰亞安PI可耐極低溫度，如在溫度4K（-269℃）的液態氦中仍不會脆裂。聚酰亞安PI還具有很好的力學性能。未填充的塑料的拉伸強度都在l00MPa以上，均苯型聚酰亞安PI的薄膜(Kapton)為250MPa，而聯苯型聚酰亞安PI薄膜( Upilex-S)達到 530MPa。作為工程塑料，彈性模量通常為3-4GPa。俄羅斯學者報道由共聚聚酰亞安PI紡得的纖維其強度可達5.1-6.4GPa，模量可達到220-340GPa。據理論計算，由均苯二酐和對苯二胺合成的聚酰亞安PI纖維其模量可達500GPa，僅次于碳纖維。聚酰亞安PI對稀酸較穩定，但一般的品種不太耐水解，尤其是堿性水解.這個看似缺點的性能卻給予聚酰亞安PI以有別于其他高性能聚合物的一個很大的特點，即可以利用堿性水解回收原料二酐和二胺，例如對于Kapton薄膜，其回收率可達90%。改變結構也可以得到相當耐水解的品種，經得起 120℃、500h 水煮。但聚酰亞安與其他芳香聚合物一樣，不耐濃硫酸、濃硝酸及鹵素。聚酰亞安有一個很寬的溶解度譜，根據結構的不同，一些品種幾乎不溶于所有有機溶劑，另一些則能夠溶于普通溶劑，如四氫呋哺、酮、氯仿，甚至苯和甲醇。聚酰亞安PI的熱膨脹系數很小,與金屬在同一個水平上。聚酰亞安PI具有很高的耐輻醒性能，其薄膜在吸收劑量達到5X1000000Gy時強度仍可保持86%,一種聚酰亞安纖維經lXl000000Gy 電子輻照后其強度保持率仍為90%。聚酰亞安PI具有很好的介電性能，普通芳香聚酰亞安PI的介電常數為3.4左右，引入氟、大的側基或將空氣以納米尺寸分散在聚酰亞安中，介電常數可降到2.5左右。介電損耗為10000，介電強度為100-300kV/mm，體積電阻率很大。這些性能在寬廣的溫度范圍和頻率范圍內仍能保持較高的水平。聚酰亞安為自熄性聚合物，發煙率低，聚酰亞安PI在極高的真空下放氣量很少。聚酰亞安PI無毒，可用來制造餐具和醫用器具，并經得起數千次消毒。一些聚酰亞安還具有很好的生物相容性，例如，在血液相容性試驗中為非溶血性，體外細胞毒性試驗為無毒。