TPU材料具备优异的物理机械性能，拉伸强度、伸长率都比较高，TPU材料的化学结构与邵氏硬度不一样，其拉伸强度亦不一样，能够从25MPa到70MPa，软塑TPU（Shore85A下列）的拉伸强度较低，硬质的TPU（Shore50D之上）的拉伸强度则较高。
室内温度下TPU材料能够在纯净水中应用两年并且特性无显著转变；但在80℃时，即便只在水中侵泡几个星期或几个月，TPU的机械性能便会遭受非常大危害。TPU的水解反应可靠性与软段的构造相关，聚脂型TPU用炭化二亚胺开展维护后其耐水解反应性逐步提高，而聚醚酯和聚醚型TPU在高溫下的耐水解反应性相对性会更好许多 。因为TPU的硬段具备憎水，因而伴随着TPU强度的提升其水解反应可靠性也变好。
TPU材料主要优点之一是其耐磨性很好，因而常见于制造鞋底和电缆护套。TPU的回弹性性很好，在很宽的温度范围内均具备顺滑性。聚脂型TPU的耐磨性、回弹性性及其拉伸强度、撕破抗压强度都好于聚醚型TPU；聚醚型TPU合适于对耐水解反应性、耐微生物菌种溶解性和超低温性、顺滑性规定较高的场所；而根据独特方式生成的聚醚酯型TPU另外具备二者的特性，特性更为优异，可作为消防水管、电缆护套、塑料薄膜等的生产制造。
TPU材料应用溫度范围广，大部分产品可在-40℃~80℃范畴内长期性应用，短期内应用溫度达到120℃，而用哌嗪为原材料制取的TPU乃至能够耐高些溫度。高溫下主要由硬开链来维护保养其特性，并且商品强度越高（即二异氰酸酯和扩链剂越大）其应用溫度越高。此外TPU的高溫特性还受二异氰酸酯和扩链剂类型的危害。TPU的机械性能（强度、延展性等）都和溫度相关。