PEEK材料的卓越性能主要表现在以下几方面：
耐高温
PEEK具有较高的玻璃化转变温度和熔点（334℃），这是它可在有耐热性要求的用途中可靠应用的理由之一。其负载热变型温度高达316℃，连续使用温度为260℃。
机械特性
PEEK是韧性和刚性兼备并取得平衡的塑料。特别是它对交变应力的优良耐疲劳是所有塑料中出众的，可与合金材料媲美。
自润滑性
PEEK在所有塑料中具有出众的滑动特性，适合于严格要求低摩擦系数和耐摩耗用途使用。特别是碳纤、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自润滑性能更佳。
耐化学药品性(耐腐蚀性)
PEEK具有优异的耐化学药品性，在通常的化学药品中，能溶解或者破坏它的只有浓硫酸，它的耐腐蚀性与镍钢相近。
阻燃性
PEEK是非常稳定的聚合物，1.45mm厚的样品，不加任何阻燃剂就可达到阻燃标准。
耐剥离性
PEEK的耐剥离性很好，因此可制成包覆很薄的电线或电磁线，并可在苛刻条件下使用。
耐疲劳性
PEEK在所有树脂中具有的耐疲劳性。
耐辐照性
耐γ辐照的能力很强，超过了通用树脂中耐辐照性的聚苯乙烯。可以作成γ辐照剂量达1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力的高性能电线。
耐水解性
PEEK及其复合材料不受水和高压水蒸气的化学影响，用这种材料作成的制品在高温高压水中连续使用仍可保持优异特性。