目前的高效能熱塑性樹脂主要有聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醚碸(PES)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、熱塑性聚醯亞胺(TPI)等，其中以聚醚酮類樹脂用得最多。
聚醚酮和聚醚醚酮是半結晶態的熱塑性芳香族聚合物，其分子結構中，有一些分子是呈有序排列的，稱為晶態；另一些分子呈無規則排列，稱為無定形態。這兩種形態的分子互相纏結，使這些樹脂表現出不同於熱固性樹脂的效能特徵。
在熱效能上，在玻璃化溫度(Tg)時，只有無定形部分產生鏈段鬆弛，降低部分強度，而其中的晶態部分將經歷一個強度逐漸下降的過程直到接近其熔點(Tm)。Tg以上保留強度的比例與晶態分子的含量有關。一般來說，晶態分子的熔點溫度都較高，接近或，超過300℃，這就使熱塑性複合材料的成型製造變得更加其餘和困難。
在力學效能上，具有明顯的力學鬆弛現象；在外力作用下，有相當大的斷裂伸長率；抗衝擊性能好。這有利於提高複合材料的斷裂韌性和抗衝擊能力，但力學鬆弛卻對複合材料在使用中的尺寸穩定性有影響。
和熱固性樹脂複合材料相比，高效能熱塑性樹脂和其複合材料的優點主要表現在以下兩方面。
(1)材料效能的優點
1.優異的力學位能，相當高的拉伸強度和模量。
2.優異的韌性、抗衝擊和損傷容限。
3.可回收和重複使用，資源利用率高。
4.揮發分含量很低，可降低乃至避免環境汙染，人工操作安全。
5.無限的貯存期，不需要冷凍貯存和運輸。
對子半結晶型樹脂(如PEEK、PPS等)還特別具有以下幾點特性。
1.耐溼熱效能好，溼熱條件的效能保持率高。
2.化學效能穩定，突出的抗腐蝕和抗介質效能。
3.突出的阻燃效能，低煙、低毒、低熱釋放速率。
4.很低的吸水性。
5.使用溫度接近玻璃化溫度。
(2)成型工藝方面的優點
1.零件製造成本低，主要表現在：
a.成型週期短，加熱到熔點，馬上成型；
b.沒有固化過程，無需後處理；
c.可以快速自動化成數，避免手工鋪層、熱壓罐的消耗；
d.零件一般不需要太多的處理，可以得到淨型件；
e.可以再成型/再加工；
f.預浸料不需要冷凍貯存和運輸。
2.沒有固化放熱問題，可以製造厚的零件，殘餘應力小。
3.能實現現場連續成型，如絲束纏繞、纖維和帶鋪放、輥軋成型、拉擠成型等。
4.可用熔合技術，用普通膠黏劑進行連線。
5.零件容易修理。
目前的高效能熱塑性樹脂主要有聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醚碸(PES)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、熱塑性聚醯亞胺(TPI)等，其中以聚醚酮類樹脂用得最多。
聚醚酮和聚醚醚酮是半結晶態的熱塑性芳香族聚合物，其分子結構中，有一些分子是呈有序排列的，稱為晶態；另一些分子呈無規則排列，稱為無定形態。這兩種形態的分子互相纏結，使這些樹脂表現出不同於熱固性樹脂的效能特徵。
在熱效能上，在玻璃化溫度(Tg)時，只有無定形部分產生鏈段鬆弛，降低部分強度，而其中的晶態部分將經歷一個強度逐漸下降的過程直到接近其熔點(Tm)。Tg以上保留強度的比例與晶態分子的含量有關。一般來說，晶態分子的熔點溫度都較高，接近或，超過300℃，這就使熱塑性複合材料的成型製造變得更加其餘和困難。
在力學效能上，具有明顯的力學鬆弛現象；在外力作用下，有相當大的斷裂伸長率；抗衝擊性能好。這有利於提高複合材料的斷裂韌性和抗衝擊能力，但力學鬆弛卻對複合材料在使用中的尺寸穩定性有影響。
和熱固性樹脂複合材料相比，高效能熱塑性樹脂和其複合材料的優點主要表現在以下兩方面。
(1)材料效能的優點
1.優異的力學位能，相當高的拉伸強度和模量。
2.優異的韌性、抗衝擊和損傷容限。
3.可回收和重複使用，資源利用率高。
4.揮發分含量很低，可降低乃至避免環境汙染，人工操作安全。
5.無限的貯存期，不需要冷凍貯存和運輸。
對子半結晶型樹脂(如PEEK、PPS等)還特別具有以下幾點特性。
1.耐溼熱效能好，溼熱條件的效能保持率高。
2.化學效能穩定，突出的抗腐蝕和抗介質效能。
3.突出的阻燃效能，低煙、低毒、低熱釋放速率。
4.很低的吸水性。
5.使用溫度接近玻璃化溫度。
(2)成型工藝方面的優點
1.零件製造成本低，主要表現在：
a.成型週期短，加熱到熔點，馬上成型；
b.沒有固化過程，無需後處理；
c.可以快速自動化成數，避免手工鋪層、熱壓罐的消耗；
d.零件一般不需要太多的處理，可以得到淨型件；
e.可以再成型/再加工；
f.預浸料不需要冷凍貯存和運輸。
2.沒有固化放熱問題，可以製造厚的零件，殘餘應力小。
3.能實現現場連續成型，如絲束纏繞、纖維和帶鋪放、輥軋成型、拉擠成型等。
4.可用熔合技術，用普通膠黏劑進行連線。
5.零件容易修理。