Den molekylære strukturen til PEEK gjør den til en av de mest robuste ingeniørplastene som er tilgjengelige i dag. Den kan operere kontinuerlig ved temperaturer opp til 250 grader og tolerere kortvarige utflukter opp til 300 grader. Utover varmebestandighet er PEEK praktisk talt uløselig i alle vanlige løsemidler. Det motstår angrep fra sterke syrer, alkalier og hydrokarboner, noe som gjør det til et foretrukket materiale for komponenter som er utsatt for sterke kjemikalier, som pumpetetninger og ventildeler.
I tillegg til sin termiske og kjemiske motstandskraft, tilbyr PEEK utmerkede mekaniske egenskaper. Den har en høy strekkfasthet og bøyemodul, sammen med enestående tretthetsmotstand, som gjør at den kan erstatte metalldeler i mange konstruksjonsapplikasjoner. Fordi det er iboende rent og flammehemmende (oppnår UL94 V-0-vurdering uten tilsetningsstoffer), er PEEK biokompatibelt og steriliserbart, noe som gjør det ideelt for medisinske implantater, kirurgiske instrumenter og komponenter til håndtering av halvlederskiver.
Til tross for sin utrolige ytelse, presenterer PEEK unike prosesseringsutfordringer. Det krever ekstremt høye smeltetemperaturer, vanligvis mellom 360 grader og 400 grader, og sterkt oppvarmede former for å forhindre for tidlig avkjøling og indre stress. Som et resultat kreves spesialiserte høytemperatursprøytestøpemaskiner eller presis CNC-bearbeiding. Riktig gløding etter maskinering er også avgjørende for å avlaste indre spenninger, og sikre at den siste delen beholder sin dimensjonale nøyaktighet og mekaniske styrke i ekstreme driftsmiljøer.