PEEK:n molekyylirakenne tekee siitä yhden lujimmista nykyään saatavilla olevista teknisistä muoveista. Se voi toimia jatkuvasti jopa 250 asteen lämpötiloissa ja sietää lyhytaikaisia retkiä 300 asteeseen asti. Lämmönkestävyyden lisäksi PEEK on käytännöllisesti katsoen liukenematon kaikkiin yleisiin liuottimiin. Se kestää vahvojen happojen, emästen ja hiilivetyjen hyökkäyksiä, joten se on suositeltava materiaali koville kemikaaleille alttiina oleville komponenteille, kuten pumpun tiivisteille ja venttiilin osille.
Lämpö- ja kemiallisen kestävyytensä lisäksi PEEK tarjoaa erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Sillä on korkea vetolujuus ja taivutuskerroin sekä erinomainen väsymiskestävyys, mikä mahdollistaa metalliosien korvaamisen monissa rakennesovelluksissa. Koska se on luonnostaan puhdas ja palonestoaine (saavuttaa UL94 V-0 -luokituksen ilman lisäaineita), PEEK on bioyhteensopiva ja steriloitavissa, joten se on ihanteellinen lääketieteellisiin implantteihin, kirurgisiin instrumentteihin ja puolijohdekiekkojen käsittelykomponentteihin.
Uskomattomasta suorituskyvystään huolimatta PEEK tarjoaa ainutlaatuisia käsittelyhaasteita. Se vaatii erittäin korkeita sulamislämpötiloja, tyypillisesti 360 - 400 astetta, ja erittäin kuumia muotteja estääkseen ennenaikaisen jäähtymisen ja sisäisen jännityksen. Tämän seurauksena tarvitaan erikoistuneita korkean lämpötilan ruiskuvalukoneita tai tarkkaa CNC-työstöä. Kunnollinen hehkutus koneistuksen jälkeen on myös ratkaisevan tärkeää sisäisten jännitysten lievittämisessä, mikä varmistaa, että loppuosa säilyttää mittatarkkuutensa ja mekaanisen lujuutensa äärimmäisissä käyttöympäristöissä.