工程塑膠在機構零件上的應用日益廣泛，尤其是在替代部分金屬材質方面展現出顯著優勢。首先，重量是塑膠材質的重要優點之一。與金屬相比，工程塑膠的密度較低，通常只有鋼鐵的三分之一甚至更輕，使產品在保持強度的同時大幅減輕重量。這在汽車、電子及航空等行業中，能有效降低能耗並提升運作效率。
耐腐蝕性也是工程塑膠相較於金屬的重要優勢。金屬零件常因氧化、生鏽或酸鹼腐蝕而導致壽命縮短，須定期保養或更換。工程塑膠具備良好的化學穩定性，不易受環境因素侵蝕，尤其適合應用於潮濕、化學或海洋等苛刻條件下，有效提升零件耐用度及可靠性。
在成本層面，儘管高性能工程塑膠的材料成本偏高，但其加工方式多採用射出成型或擠出成型，製程速度快且自動化程度高，能降低人工與加工成本。相較金屬需經過複雜的切削、焊接與表面處理，塑膠零件在大批量生產時更具經濟效益。此外，塑膠成型可一次完成複雜結構，減少組裝工序，進一步節省成本。
然而，工程塑膠在承受高溫、高壓和高負載方面仍有限制，部分關鍵結構仍需依賴金屬材質。選用時必須根據實際需求，評估性能與成本的平衡點，才能發揮工程塑膠最佳應用潛力。
工程塑膠憑藉其卓越的物理與化學特性，已成為汽車產業不可或缺的材料。在引擎室中，高溫環境使PA66加玻纖成為製作進氣岐管與風扇葉片的理想選擇，不僅抗熱且具備良好剛性。電子產品領域則偏好使用PC/ABS混合材料，其抗衝擊與絕緣性能兼具，應用於筆電外殼、電源插座及各式連接模組中，可有效延長產品使用壽命並提升安全性。醫療設備方面，PEEK因其優異的耐化學性與生物相容性，成為手術夾、脊椎支架及牙科器具的常見材料，能耐受反覆高壓蒸氣滅菌，降低交叉感染風險。在機械結構應用上，POM材料被廣泛運用於精密齒輪與滑動軸套，其低摩擦係數與高耐磨性確保機械長時間運轉的穩定性。這些實際應用案例顯示工程塑膠在多種高要求環境下，均能提供功能性與經濟效益的平衡。
塑膠不只是生活中的輕便材料，當進入工業應用領域時，工程塑膠展現出與一般塑膠截然不同的性能層次。以機械強度為例，工程塑膠如POM（聚甲醛）、PA（尼龍）、PC（聚碳酸酯）等，具備高抗張強度與優異的耐衝擊特性，不僅能承受長時間摩擦，還能維持結構穩定，常被用於汽車傳動零件、齒輪與高精度滑軌。而一般塑膠如PE或PP，多半只適用於包裝容器、日常用品，遇到負重或應力集中就容易變形或破裂。工程塑膠在耐熱表現上也顯著優越，耐溫範圍可達攝氏100至250度不等，部分特殊材質如PEEK甚至可達攝氏300度以上；相比之下，一般塑膠若暴露於高溫下易熔化、變形，難以勝任高溫環境的需求。使用範圍方面，工程塑膠不僅應用於汽車與機械，還廣泛進入醫療器材、電子電機與航空航太領域，成為取代金屬的高性能替代方案，展現其不可忽視的工業價值與未來潛力。
市面常見的工程塑膠中，PC（聚碳酸酯）具有優異的抗衝擊性與透光率，是安全防護設備與光學鏡片的首選材料。它同時具備良好的尺寸穩定性，常應用於電子產品外殼與車用內裝零件。POM（聚甲醛）則因摩擦係數低、耐磨耗、剛性高，在精密機械結構件如齒輪、滑軌與汽車油門系統中非常常見。PA（尼龍）以其強韌性與抗疲勞性廣為人知，能承受重複彎曲與拉伸，適合運用於織帶扣件、軸承座與汽機車零組件，惟吸濕性高，影響尺寸穩定。PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）具有優秀的電氣絕緣性與熱穩定性，多用於連接器、插座與LED零件，且加工性佳，適合高速射出成型。這些材料各自具備獨特性能，可依據使用環境與功能需求做最適化選擇，廣泛服務於交通、電子、家電與工業自動化等多元領域。
工程塑膠的加工方式直接影響產品精度、量產效率與開發成本。射出成型是目前最常見的塑膠製程之一，適合複雜幾何結構與高產量需求。透過高壓將熔融塑膠注入模具內快速冷卻，可製作出精密度高、重複性強的產品，如汽車零件與3C外殼。其缺點在於模具開發費用高昂，初期投資門檻高，不利於小量製作或快速修改設計。擠出成型則更適用於長條型或橫截面固定的製品，例如塑膠管、電纜包覆層等，其生產連續且效率高，但製品形狀受限，無法製作立體或複雜結構。CNC切削則是透過電腦數控系統，將工程塑膠材料進行精密切割加工，特別適合樣品打樣、小量生產或需高精度尺寸控制的產品。此方法無需模具，修改設計迅速，然而加工時間長、材料利用率低。不同加工方式各有技術特點，選擇時需綜合考慮設計複雜度、生產數量與時間成本。
在產品設計與製造階段，選擇合適的工程塑膠需根據產品所需的性能條件做出判斷。首先，耐熱性是重要指標之一，尤其在高溫環境下運作的零件，需挑選如聚醚醚酮（PEEK）或聚苯硫醚（PPS）等高耐熱材料，以避免塑膠因溫度過高而變形或失去強度。其次，耐磨性在機械零件、滑動或接觸頻繁的部位尤為重要，聚甲醛（POM）與尼龍（PA）因具有優異的耐磨與自潤滑特性，常用於齒輪、軸承等零組件。再者，絕緣性對於電氣與電子產品不可或缺，聚碳酸酯（PC）、聚對苯二甲酸乙二酯（PET）及聚氯乙烯（PVC）等工程塑膠，能提供良好的電氣絕緣效果，保障安全與功能穩定。此外，產品還會考慮環境因素，如是否需要抗紫外線、耐化學腐蝕或阻燃性能等，進而選擇添加改性劑的塑膠材料。綜合耐熱、耐磨及絕緣需求，設計師和工程師需依照產品應用環境與性能要求，平衡成本與效能，才能選出最合適的工程塑膠材料，確保產品的品質與耐用度。
面對碳中和與循環經濟的全球趨勢，工程塑膠不再只是強度與耐熱性的代名詞，而是材料選擇中必須納入環境面向的重要角色。由於工程塑膠多用於高性能零組件，其製程與壽命管理成為評估碳足跡的關鍵之一。部分高階塑膠如PPS、PA66雖具備長期耐熱、耐化學特性，但其高溫聚合過程能耗較高，如何在功能與環境衝擊間取得平衡，是目前產業努力的方向。
在可回收性方面，工程塑膠的挑戰在於多為複合材料，常混有玻纖、阻燃劑或潤滑添加劑，導致傳統機械回收難以分離成純淨料源。近年來，化學回收技術如熱解與解聚技術進展，使部分工程塑膠可還原為單體重新製造，有助延伸材料生命週期並降低原生料依賴。
至於壽命管理，工程塑膠在耐用產品中表現優異，延長使用期雖可分攤生產階段的碳排放，但若缺乏回收設計，仍可能造成最終處置問題。因此，從源頭設計即導入模組化、拆解容易的結構，已成為綠色產品開發的一環，搭配環境影響評估工具如LCA，可更完整反映材料對生態的真實負擔。