聚醚醚酮除浓硫酸外，几乎能耐任何化学药品；即使在较高的温度下，它仍能保持良好的化学稳定性。与聚碳酸酯、改性聚苯醚和聚砜比较，聚醚醚酮在应力作用下的耐药品性是极为优异的。但是，当聚醚醚酮的结晶化尚未充分进行时，将它浸渍在部分药品(如丙酮等)中，往往也会发生应力开裂现象。因此，可通过退火处理(如在200℃下处理1h)，以提高其结晶化程度和耐应力开裂性。
聚醚醚酮在所有工程塑料中，具有最好的耐热水性和耐蒸汽性。它可在200℃蒸汽中长期使用，或者在300℃高压蒸汽中短期使用。聚醚醚酮拉伸强度和断裂伸长率与在80℃热水中的浸渍时间的关系。经过800h后，聚醚醚酮的拉伸强度和伸长率并没有发生明显变化。
聚醚醚酮在一般场合很难燃烧，即使在燃烧时，发烟量及所产生的有腐蚀性的气体量也极小。厚度为1.6mm的聚醚醚酮的阻燃性可达UL94V-0级水平；厚度为3.2mm可达UL945V级水平。
与聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜及聚四氟乙烯相比，聚醚醚酮的发烟量最小。此外，聚醚醚酮还具有优良的耐辐射性。它对于y射线的抵抗能力，在整个高分子材料中是最好的。例如，直径为1.5mm的聚醚醚酮包覆电线（包覆层厚度为0.2mm)用钴60照射(辐射剂量为1.1×105Gy），然后自身芯轴进行卷绕，不发生开裂；在1.5kV电压下，于水中经1min后也不发生击穿。
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