由于PI具有上述诸多优良性质，决定了其具有非常广泛的用途，尤其是在一些高科技、高附加值的产业中，而且在每一个应用领域都发挥了突出的作用。
(1)薄膜这是PI*早的用途之一，主要用于特种工作环境下的电机槽绝缘及电缆绕包材料。此外，透明的PI可做成柔软的太阳能电池地板。主要的薄膜产品有杜邦的K~ton、宇部兴产的Upilex系列和钟渊的Apicaa。国内的哈尔滨电机厂使用长春应化所生产的PI用于核潜艇用引出线绝缘密封套管，绝缘槽楔等。
(2)复合材料 是*耐高温的结构材料之一，在欧美广泛用于航空航天及火箭零部件。例如美国的超音速客机速度为2．4马赫，飞行时表面温度为177℃，要求使用寿命为6000h，据报道已确定5o％的结构材料为以塑性PI为基体树脂的碳纤维增强的复合材料，每架飞机的用量约为30t。在国内主要用于耐热、高强度的机械零部件，如汽车的热交换元件、汽化器外罩和阀盖、仪表等。沈阳气体压缩机厂使用长春应化所提供的PI材料，用于舰船压缩机活塞环和阀片，使用状况良好。
(3)涂料 PI用作涂料主要是作为绝缘漆来使用，尤其是作为耐高温涂料或用于电磁线。目前采用挤出法制造热塑性全芳香型PI绝缘电磁线，并收到优质、高效、低成本的效果。这种电磁线除了可在电气电子工业上使用外，还可望在航空航天工业和原子能工业上得到应用。
(4)纤维以前，在特种工程塑料中，只有聚醚醚酮(PEEl()纤维的生产可达到工业化程度，而现在利用热塑性全芳香型PI树脂通过挤出法可顺利地制造出纤维，此纤维的弹性模量仅次于碳纤维，可在高温、有辐射源和有腐蚀性等环境中应用，作为高温介质及放射性物质的过滤材料和防弹、防火织物，如热的烟道气及热的化学物质的过滤布，降落伞、消防服及工作服等。
(5)泡沫塑料主要用作耐高温隔热材料。
(6)胶粘剂 主要用作高温结构胶，如可用于高低温环境下铝合金、钛合金、不锈钢、陶瓷的耐高温、耐辐照等方面的黏结。
(7)分离膜理想的分离膜材料首先应该具有高的透气性能和良好的透气选择性，其次还应该具有强度高、耐化学腐蚀性等特性。PI及其衍生物正好具备这些特点，因此可广泛地应用于气体分离膜中。可用于各种气体，如氢，氮、氮，氧、二氧化碳，氮或甲烷等的分离；从空气、烃类原料气及醇类中脱除水分，也可作为渗透蒸发膜及超滤膜。此外由于PI的耐热和耐有机溶剂性能，在有机液体和气体的分离方面起到特别重要的作用。
(8)在微电子器件中的应用 由于PI突出的耐高温性、介电和优良的抗辐射性能，因此，作为功能材料，在微电子工业中，尤其在大规模和超大规模集成电路中得到了大量的应用。用作介电层进行层间绝缘，作为缓冲层可以减少应力，提高成品率。
(9)液晶显示器用的取向排列剂 液晶显示器的组成核心是两片镀有导电层的玻璃之间充满液晶，玻璃内壁涂有取向层，它的作用是使液晶分子定向排列以获得**的光一电特性，取向层的形向层的形成方法是在玻璃表面涂覆一层聚合物，然后用尼龙布向一定方向摩擦，使聚合物表面产生各向异性。
(10)特种工程塑料 由于PI具有耐高温、强度高、耐磨损等优良性能，现已用于大型电机、核电站、纺织机械、高速包装设备、气体压缩机、轿车刹车片、齿轮轴承(或保护架)、复印机等作为耐高温、自润滑、密封、耐磨零部件。
(11)其他性能PI还可作为光刻胶使用，其分辨率可达亚微米级。与颜料或染料配合用于彩色滤光波，可大大简化加工工序；含氟的PI在通讯波长范围内为透明，可用作无源或有源波导材料、光学开关材料等。另外，光敏PI是一种能够被直接光刻出微细图形的耐热、化学性质稳定和电绝缘性能优异的高科技材料。
