理化性能由于聚醚砜分子结构中不存在任何酯类结构的单元，聚醚砜具有出色的热性能和氧化稳定性。经UL确认聚醚砜连续使用温度为180℃，并满足UL94V-0级阻燃要求，（厚度为0.51mm）。聚醚砜耐应力开裂，不溶于极性溶剂如酮类和一些含卤碳氢化合物。耐水解，耐极大多数酸、碱、脂类碳氢化合物、醇、油及脂类。可以通过对其分子量的控制或添加各种增强材料、各种纤维，以提高聚合物的性能。该树脂满足美国FDA要求可使用于与食品接触的制件。
加工成型聚醚砜虽然是一种高温工程热塑树脂，但仍可以按常规热塑加工技术进行加工。可采用注射成型、挤出成型、吹塑成型、压缩成型或真空成型。高模温有助于成型和减小成型引起的应力。一般注射成型温度为310～390℃，模温为140～180℃。PES是一种无定形树脂，模收缩率很小，可加工成对容限要求高及薄壁的制品。
应用领域聚醚砜具有特有的设计性能，包括：宽温度范围内（－100～200℃）高机械性能；高热变形温度及良好耐热老化性能；长期使用温度达180℃；制品耐侯性好；阻燃及低烟密度性；良好电性能；透明等。因此PES制品大量应用于电气、电子、机械、医疗、食品及航空航天领域。
电气及电子工业中的应用，主要包括线圈骨架、接触器、二维及三维空间结构的印刷电路板、开关零件、灯架基座、电池及蓄电池外罩、电容器薄模等。由于PES制品长期使用温度达180℃，属UL94V-0级材料，具有高尺寸稳定性能、良好的电绝缘性能，因而使其成为电气工程结构材料的**材料。机械工业中的应用，主要选用玻璃纤维增强牌号，制件具有耐蠕变、坚硬、尺寸稳定等特性。适合制作轴承支架及机械件的外壳等。汽车制造工业中的应用，主要有照明灯的反光件，峰值温度达200℃，并且可制成铝合金反光器件。还有汽车的电器连接器、电子、电-机械控制元件、座架、窗、面罩、水泵及油泵等。航空领域的应用，已通过联邦航空规范条款25?853及客机技术标准条款1000?001，用于飞机内部装饰件包括支架、门、窗等，以提高安全性。聚醚砜对雷达射线透过率**，目前雷达天线罩已用其代替过去的环氧制件。医疗卫生领域的应用。聚醚砜制件耐水解，耐消毒溶剂。制品包括钳、罩、手术室照明组件离心泵外科手术器件的手柄、热水器、热水管、温度计等。厨房用具的应用，包括咖啡器、煮蛋器、微波器、热水泵等。照明及光学领域的应用，包括反光器、信号灯。聚醚砜制件有着色透明、对UV稳定、可长期在室外环境下使用等特性。聚醚砜可通过溶剂技术制备成各种具有高机械强度的超滤膜、渗透膜、反渗透膜及中孔纤维。其制品用于节能、水处理等领域。由于聚醚砜属于无定形树脂范畴，可以作为涂层材料应用于金属表面的涂覆。