由于PEEK具有優良的綜合性能，在許多特殊領域可以替代金屬、陶瓷等傳統材料。該塑料的耐高溫、自潤滑、耐磨損和抗疲勞等特性，使之成為當今*熱門的高性能工程塑料之一，它主要應用于航空航天、汽車工業、電子電氣和*療器械等領域。
(1)航空航天領域PEEK可加工成各種高精度的飛機零部件，由于其耐水解、耐腐蝕和阻燃性能好，可加工成飛機的內/外部件及火箭發動機的許多零部件。
(2)汽車制造PEEK一直成功地用于汽車制造業，由于它具有良好耐摩擦性能，可以替代金屬(包括不銹鋼、鈦)制造發動機內罩、汽車軸承、密封件和剎車片等。
(3)工業領域PEEK由于具有良好機械性能、耐高溫、耐磨耗，并能耐高壓，常用來制造壓縮機閥片、活塞環、密封件等。
(4)*療器械PEEK可在134℃下經受3000次循環高壓**，這一特性能滿足**要求高、需反覆使用的手術和牙科設備的制造，加上它的抗蠕變和耐水解性，用它可制造需高溫蒸汽**的各種*療器械。尤為重要的是PEEK無毒、質輕、耐腐蝕，是與人體骨骼*接近的材料，因此可采用PEEK代替金屬制造人體骨骼。
(5)絕緣材料PEEK因具有優良的電氣性能，在高溫、高濕等惡劣條件下，聚醚醚酮的絕緣性能仍能保持，是理想的電絕緣材料，特別是在半導體工業中得到廣泛應用。
PEEK的改性
雖然聚醚醚酮具有許多優良性能，但是價格昂貴，限制了其在一些領域的應用。另外，它的沖擊強度較差，為了進一步提高其性能，以滿足各個領域的綜合性能和多樣化需要，可采用填充、共混、交聯、接枝等方法對其進行改性，以得到性能更加優異的PEEK塑料合金或PEEK復合材料。例如：PEEK與聚醚共混可得到更好的力學性能和阻燃性；PEEK與PTFE共混制成復合材料，具有突出的耐磨性，可用于制造滑動軸承、動密封環等零部件；PEEK用碳纖維等填充改性，制成增強的PEEK復合材料，可大大提高材料的硬度、剛性及尺寸的穩定性等