PEEK性能优异。拉伸强度400～700MPa（单丝断裂强度约25~40cN/tex，复丝可达65cN/tex），伸长率20%～40%，模量3～6GPa，LOI值35，熔点334～343℃，长期使用温度250℃。它具有良好的物理性能、化学稳定性能、耐热性能以及电绝缘性能。有难燃性和自熄性，聚醚醚酮纤维还可回收再利用，原料回收率可达90%。
PEEK的主要应用领域：领域有，汽车等（包括航空）运输业市场约占PEEK树脂消费量的50%，半导体制造设备占20%，压缩机阀片等一般机械零部件制品占20%，器械和分析仪器等其他市场占10%；
1、汽车等运输机械领域：PEEK树脂在欧洲市场的增长尤以汽车零部件制品市场的增长为迅速，特别是发动机周围零部件、变速传动部件、转向零部件等都选用了PEEK塑料代替一些传统的高价金属作为制造材料。随着汽车行业适应微型化、轻量化以及降低成本的要求，PEEK树脂的需求仍将不断增长。欧洲某车型有44个零部件采用了PEEK塑料代替传统的金属制品；
2、IT制造业领域：半导体制造以及电子电器行业有望成为PEEK树脂应用的另一个增长点。在半导体行业，为了达到高功能化、低成本，要求硅片的尺寸更大，制造技术更，低粉尘、低气体放出、低离子溶出、低吸水性是对半导体制造工艺中各种设备材质的要求，这将是PEEK树脂大显身手的地方；
3、办公用机械零部件领域：对于复印机的分离爪、耐热轴承、链条、齿轮等，用PEEK树脂代替金属作为它们的材料时，可以使部件轻量化、耐疲劳，并能够做到无油润滑；
4、电线包覆领域：PEEK包覆层有很好的阻燃性，不加任何阻燃剂，其阻燃级别即可达UL94V-0级。PEEK树脂也具有耐剥离性、耐辐照性（109拉德）等优点，因此用在以及核能等相关领域的特种电线；
5、板材、棒材等领域：PEEK在一些领域应用过程中，经常会遇到数量少、品种多的现象，这时用棒、板等型材进行机械加工制造是十分有利的；
6、纤维领域：PEEK纤维（包括单丝）工业滤布、工业用刷等制品中。在复合材料领域，PEEK纤维的魅力在于其热塑性且耐高温。在工业用滤布和工业用刷方面除耐热性外，其魅力还在于它的耐化学药品性和耐磨性；
7、分析器械领域：由于PEEK可耐反复的高压灭菌，在器械中可用于制造内窥镜零件、牙科用的去垢器等。另外，由于PEEK的高强度和低溶出性，已用在仪器分析的液相色谱柱、管、附件等。而且，由于PEEK与人体具有很好的相融性，作为人工骨材料已经成功地替代了传统的钛金属。