工程塑膠的問世，大幅拓展了高要求產業對材料的選擇彈性。與一般塑膠相比，工程塑膠在機械強度上具有明顯優勢。舉例來說，聚醯胺（尼龍）與聚甲醛（POM）等材料可承受高負荷與反覆磨耗，廣泛應用於精密齒輪、滑軌與承重結構中。而在耐熱性方面，一般塑膠通常只能承受約80℃的溫度，超過即易變形或失去功能性；相對地，工程塑膠如PEEK與PPS則可在攝氏200℃以上長時間運作，適用於高溫環境如汽車引擎周邊或電子模組。使用範圍方面，一般塑膠多用於食品包裝、家用品、玩具等低結構要求領域，而工程塑膠則活躍於汽車工業、醫療設備、航太元件、電氣絕緣及機械零件等關鍵部位。在結合機械性能與環境耐受性的同時，工程塑膠也具備高尺寸穩定性與優異加工性，使其成為替代金屬的理想材料，在提升產品性能與減輕重量的應用策略中，發揮關鍵作用。
工程塑膠的加工方式多樣，其中射出成型可透過模具快速大量生產高精度複雜形狀的零件，特別適用於ABS、PC、PA等材料。但模具費用高昂，初期投資大，因此較適合量產。擠出加工則適合製作連續型材如管件、板材與膠條，特點是產能穩定、成本低，但對產品的斷面形狀有固定限制，難以製作變化多端的三維構件。CNC切削則以高精度與靈活性見長，可應用於POM、PTFE、PEEK等材料，尤其適合樣品開發、小批量製作或需精密加工的部件。然而，其材料損耗較高，加工時間長，效率相對較低，不利於大量生產。三者各具優勢與局限，實務上常依產品設計的幾何特徵、使用量、材料特性與預算考量來決定最適合的加工方式。有時亦會混用技術，例如以CNC試作，再以射出成型量產，充分發揮各方法的優勢。
工程塑膠因其機械強度高、耐熱與耐化學性佳，在工業應用中難以被取代。面對當前減碳與再生材料的國際趨勢，其環境友善性逐漸成為材料選用的重要評估指標。與一次性塑膠不同，多數工程塑膠如PBT、PEEK與PA具備長壽命特性，在使用期間能顯著降低替換頻率，減少製造與物流過程的碳排放。
可回收性則是工程塑膠邁向永續的重要門檻。純料與無添加類型較易透過機械回收再利用，而含有強化纖維或特殊填料的複合材料，則常因分離困難而進入焚化或掩埋流程。針對此問題，材料設計階段即需考量「回收導向設計」（Design for Recycling），如降低添加物種類、避免黏合劑或使用熱熔可拆構構件。
在評估環境影響時，可透過全生命週期分析（LCA）模型，量化工程塑膠從原料提取、加工、使用到最終回收各階段的能耗與排碳量。同時，也可納入再生料比例、耐用年限與毒理風險等指標，建立多面向的綠色評估標準。這樣的分析不僅可支援產品開發方向，也有助於產業鏈與政策端制定更具前瞻性的材料應用準則。
在產品設計初期，了解工程塑膠的物性對於功能實現至關重要。當使用環境涉及高溫操作，例如電器內部、汽車引擎艙或工業加熱元件，選擇耐熱溫度達200°C以上的PEEK、PPS、PEI等材料，能確保零件不因熱應力而變形或劣化。若產品具有機械接觸或持續摩擦動作，例如導向軸承、滑塊或轉輪組件，則需選用具備優良耐磨特性的PA、POM、UHMWPE等工程塑膠，以減少損耗與降低潤滑需求。在需要電氣絕緣的結構中，如高壓連接器、感應線圈骨架或電子元件保護罩，則必須考量材料的介電強度與表面絕緣能力，PBT、PC與尼龍系材料經常搭配阻燃等級（如UL 94 V-0）使用，確保產品安全性。此外，針對化學性質嚴苛或濕氣頻繁的使用情境，也應避免高吸濕性材料，如PA，改採PPS、PVDF等化學穩定性高的選項。設計端必須綜合考量機械、熱、電與環境因子，才可確保材料選用真正符合最終應用。
工程塑膠因具備高強度與耐熱性，在電子、汽車與機械領域中扮演重要角色。PC（聚碳酸酯）具備高透明度、抗衝擊性與良好尺寸穩定性，是製作安全防護罩、光學鏡片與筆電外殼的常用材料，可在高溫環境下維持結構穩定。POM（聚甲醛）則具有極佳的剛性與耐磨性能，摩擦係數低，適合製作齒輪、滑輪與高精密運動零件，能承受長時間運作而不易磨損。PA（尼龍）如PA6與PA66具備優良的拉伸強度與耐化學性，廣泛應用於汽機車零件、工業軸承與運動器材，惟其吸水性高，對尺寸精度有一定影響。PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）則以良好的電氣絕緣與熱穩定性聞名，常見於連接器、車用感測器與小家電外殼，能抵抗濕氣與紫外線。這些工程塑膠在機械結構與電子元件的應用中發揮各自優勢，選材時需根據功能、環境與加工需求精準搭配。
工程塑膠的性能優勢使其成為汽車產業的重要材料。舉例來說，耐高溫且剛性佳的聚醯胺（Nylon）廣泛應用於汽車引擎蓋下的零組件，如散熱風扇、進氣歧管與燃油系統零件，能在高溫環境中維持結構穩定，並降低車體重量，進一步提升燃油效率。在電子產品方面，如智慧手機、筆記型電腦的連接器與散熱結構，常使用聚碳酸酯（PC）與液晶高分子（LCP）等材料，這些塑膠具備良好的耐熱性與電氣絕緣能力，能應對高速運作下的熱與電要求。醫療設備領域則仰賴聚醚醚酮（PEEK）等塑膠進行高精密器械開發，像是內視鏡零件與外科手術工具，因其能承受高溫滅菌且對人體組織相容，適用於長期接觸生理環境。在工業機械結構上，聚甲醛（POM）與聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）常用來製造齒輪、滑軌與軸承等部件，具備自潤性與磨耗抗性，有效提升運作效率並延長設備使用壽命。
在現代機械設計中，工程塑膠逐漸成為金屬材質的有力競爭者。首先從重量面來看，工程塑膠如PA、POM、PEEK等材料的密度明顯低於鋼鐵與鋁材，使得產品能夠減輕整體負重，有利於提高移動效率與降低能源消耗，特別適用於汽車、無人機與手持設備中。
就耐腐蝕性而言，工程塑膠具備天然的抗氧化與耐化學性，不易受酸鹼、鹽水或濕氣侵蝕。相較之下，金屬在惡劣環境下容易生鏽或腐蝕，需額外進行表面處理才能延長壽命，這點讓塑膠在化工、醫療與戶外設備領域更具競爭優勢。
在成本控制方面，工程塑膠可透過射出成型一次成品，減少後加工程序與組裝工時。而金屬零件往往需要切削、焊接、熱處理等繁複流程，加工費用與製作週期更長。儘管高性能塑膠原料單價較高，但整體製程效率提升，讓其在量產時展現更高經濟效益。這些因素綜合下來，使得工程塑膠在替代金屬應用上展現強勁潛力。