PEEK là một nhựa nhiệt dẻo bán tinh thể với các tính chất kháng hóa chất và cơ học tuyệt vời ở nhiệt độ cao. Các điều kiện xử lý được sử dụng để đúc PEEK có thể ảnh hưởng đến độ kết tinh và do đó ảnh hưởng đến tính chất cơ học. Mô đun Young của nó là 3,6 GPa và độ bền kéo là 90 đến 100 MPa.[5] PEEK có nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh khoảng 143 °C (289 °F) và tan chảy khoảng 343 °C (662 °F). Một số lớp có nhiệt độ hoạt động hữu ích lên đến 250 °C (482 °F). Độ dẫn nhiệt tăng gần như tuyến tính với nhiệt độ giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ đường rắn.[6] Nó có khả năng chống phân hủy nhiệt, cũng như tấn công bởi cả môi trường hữu cơ và nước. Nó bị tấn công bởi các halogen và các axit Brønsted và Lewis mạnh, cũng như một số hợp chất halogen hóa và các hydrocarbon béo ở nhiệt độ cao. Nó hòa tan trong axit sunfuric đậm đặc ở nhiệt độ phòng, mặc dù việc hòa tan có thể mất rất nhiều thời gian trừ khi polyme ở dạng có tỷ lệ diện tích bề mặt lớn đến khối lượng, chẳng hạn như bột mịn hoặc màng mỏng. Nó có sức đề kháng cao để phân hủy sinh học.