TPÜ-l on suurepärased füüsikalised ja mehaanilised omadused, nagu kõrge tõmbetugevus ja pikenemine. TPU pehmet ja kõva osa suhet saab reguleerida laias vahemikus, seega on TPU kõvaduse vahemik üsna lai, Shore'i kõvadus 60A-80D ja sellel on kogu elastsus kogu kõvadusvahemikus; kõvadus on erinev ja selle tõmbetugevus on ka mitte sama, 20MPa kuni 70MPa.
TPU kulumiskindlus on silmapaistev, nii et TPU-d kasutatakse tiivade ja kaabli jakidena. TPU-l on hea pisarakindlus ja väike pikaajaline kompressioonikomplekt on TPU märkimisväärne eelis. TPU erineb keemiliselt ristseotud polüuretaanide termomehaanilistest omadustest. Kui TPU on pinge all, toimub orientatsioon, mis põhjustab esialgse vesiniksideme purunemise ja uute vesiniksidemete moodustumise. Selle tulemusena on TPU kõrge tõmbetugevus, rebend tugevus, pikenemine ja püsiv deformatsioon. TPU ei sisalda plastifikaatorit ja seda saab lamineerida muude materjalidega nagu ABS ja polükarbonaat. Paljud kaubanduslikud TPU-d on polüestritüübid ja polüester-TPU on polüetüleenist TPU-st paremini abrasiooniresistentsuse, rebenemise ja tõmbetugevuse ja rebendite tugevuse poolest. Spetsiaalse meetodiga sünteesitud polüeeterestri tüüpi TPU-d on paremad omadused ja neil on polüeeter-tüüpi ja polüester-tüüpi termoplastilisest polüuretaanist omadused ning neid saab kasutada tuletõrjevoolikute, kaablikinglite ja -filmide tootmiseks.
