PEI由于其出色的热性能和电气性能、抗蠕变性、抗水解性、尺寸稳定性比铝合金更具有绝缘性、耐高温（可长期在高温150°C持续工作）、良好的尺寸稳定性等优点。现已广泛应用在航空航天、电子电器、医疗、汽车运输等领域。除此之外，PEI在互联网器件上的应用潜力很大；如果是玻璃纤维增强的PEI改性具备着更好的拉伸强度和刚性，那么增加玻纤的PEI也将在食品工业零件广泛应用。
目前，PEI应用主要有以下三个方面：
(1)汽车、汽车照明等交通类产品用PEI
世界各大汽车公司已经将PEI制造零件作为重要发展方向。在欧美国家中，各国的汽车厂商正极力争取采用PEI零件的多少来作为自身车辆领先的标志，大众、一汽、本田汽车公司纷纷使用PEI。美、欧、日等发达国家投入大量人力和物力，实施多项大型联合研究发展计划，研究用PEI制造汽车零部件。这些研究开发计划促进了PEI在汽车上应用的发展。目前，PEI压铸汽车零部件至少已超过90种，例如，已经使用要快速推广的零部件有高温连接件、高功率车灯、指示灯、控制汽车舱室外部温度的传感器、控制空气和燃料混合物的传感器。其中，安装安全气囊的汽车都开始改用PEI连接件，这既可耐高温，品质坚韧可降低震动，在发生意外撞击时，PEI是不易变形也不宜破碎的，有利于保证汽车零件安全。
(2)电子部件及家电器用PEI
汽车行业对PEI的大量需求，推动了PEI生产技术的多项突破，PEI的使用成本也大幅度下降，从而促进了PEI在计算机、通讯、家电、医疗、轻工等行业的应用发展。其中，PEI应用发展最快的是电子信息行业。电子信息行业由于数字化技术的发展，市场对电子及通讯产品的高度的集成化、轻薄化、微型化和符合环保的要求越来越高。
工程塑料可作为主要材料，用于替代笨重的金属。例如，PEI具有优异的薄壁铸造性能，其压铸件的壁厚可达11.5mm，并保持一定的强度、刚度和抗撞能力，这非常有利于产品超薄、超轻和微型化的要求。这是工程塑料，甚至铝合金所无法达到的。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上绝缘性、散热、阻燃和环保方面的考虑，PEI成了厂家的最佳选择。另外，PEI外壳可使产品更豪华、美观，也是铝合金所无法比拟的。在电子信息和仪器仪表行业的PEI制品的单位重量和尺寸温度制作的汽车零部件，它的需求数量大、覆盖面大，其用量也是巨大的。所以，近几年电子信息行业PEI的消耗量急剧增加，成为拉动全球PEI消耗量增加的另一重要因素。
(3)其它应用领域
如果是玻纤增加的PEI能够提升它的机械性能，有效地防止PEI制品腐蚀、抗老化的方法之一，广泛应用于工业部门器件生产。目前，作为PEI每年的市场需求量，且每年以20%的速度增长。
功能材料兴起
PEI型材、管材，主要用于航空航天等尖端或国防领域。轻量化是提高武器装备作战性能的重要方向。PEI所具有的轻质特性决定了PEI是生产航天器、军用飞机、导弹、高机动性能战车、船舶的必不可少的结构材料，因此，大力开发PEI应用围是国防现代化的需要。除了质轻这一优点，PEI还有很多功能特性被开发和利用:PEI能够阻燃，用作汽车、电子电气部件有明显的保护作用;PEI材料的灯具或电子系统的散热器具有良好的散热性能，使用寿命长;PEI绝缘性性能良好，用于计算机、通讯器材，可以防静电，降低静电对人体的危害。因此，PEI及PEI作为功能材料具有广泛的应用前景，国内外学者在这一领域进行了初步的探索和研究。