聚醯亞胺（PI）是一種特種工程材料，具有廣泛的套用領域。其主要分類包括脂肪族、半芳香族和芳香族聚醯亞胺。聚醯亞胺的用途包括：
薄膜。聚醯亞胺薄膜是一種重要的套用形式，主要用於特種工作環境下的電機槽絕緣及電纜繞包材料。此外，透明的聚醯亞胺還可製成柔軟的太陽能電池地板、核潛艇用引出線絕緣密封套、管絕緣槽楔等。
複合材料。聚醯亞胺在航空航天和火箭零部件中被廣泛套用。例如，在美國，超音速飛機中約有50%的結構材料使用了以塑性聚醯亞胺為基體樹脂的碳纖維增強複合材料。在國內，這類材料主要用於耐熱、高強度的機械零部件，如汽車熱交換元件、儀表、艦船壓縮機活塞環、閥片等。
塗料。聚醯亞胺作為絕緣漆使用，特別是在耐高溫塗料或電磁線中。例如，採用擠出法製造的熱塑性全芳香型聚醯亞胺絕緣電磁線，在電氣電子工業、航空航天工業和原子能工業中都有套用。
纖維。聚醯亞胺纖維具有優越的耐光性、吸水性和耐熱性，其強度比芳綸高出約1倍，是目前力學性能最好的有機合成纖維之一。它們可用於高溫介質及放射性物質的過濾材料以及防彈、防火織物。
分離膜。聚醯亞胺用於氣體分離膜，如氫/氮、氮/氧、二氧化碳/氮或甲烷等的分離，以及在有機液體和氣體分離方面發揮重要作用。
微電子器件。聚醯亞胺在微電子領域有廣泛套用，包括積體電路的器件鈍化塗層和緩衝塗層，以及用於製造印刷電路板、多層板等電子元件。
此外，聚醯亞胺還具有耐高溫、耐熱衝擊、抗輻射等特性，因此在航空航天、汽車製造、能源和石油化工等領域也有廣泛套用。