PBI ist derzeit der leistungsfähigste technische Thermoplast, der verfügbar ist. Er weist die höchste Wärmebeständigkeit unter allen ungefüllten Kunststoffen auf und behält seine mechanischen Eigenschaften selbst bei Temperaturen über 205 °C (400 °F) bei.
Die Verschleißfestigkeit und Belastbarkeit bei extremen Temperaturen übertreffen die aller anderen technischen Kunststoffe – sowohl verstärkt als auch unverstärkt.
Als unverstärktes Material besitzt PBI eine sehr hohe ionische Reinheit und zeigt keinerlei Ausgasung (außer Wasser), was es besonders für den Einsatz in Vakuumkammern bei der Halbleiterfertigung prädestiniert. Darüber hinaus bietet PBI eine ausgezeichnete Ultraschalltransparenz, weshalb es ideal für Komponenten wie Linsen in Sondenspitzen von Ultraschallmessgeräten geeignet ist.
PBI ist zudem ein hervorragender Wärmeisolator. Da es im Schmelzpunkt nicht an anderen Kunststoffen haftet, eignet es sich besonders gut für Kontaktdichtungen und Isolatorbuchsen in der Kunststoffverarbeitung sowie im Bereich von Spritzgießanlagen.