由于PEEK具有热固性树脂的耐热性、化学稳定性和热塑性树脂的加工性，所以除了在国防军事领域最先得到成功的应用外，在汽车制造、电子技术、医疗设备等高技术领域也得到了推广。

(1)航空、航天领域

PEEK树脂自一问世就被作为军工材料应用于航空、航天领域，后来才逐渐进入民用领域。

PEEK树脂密度小，加工性能好，可以代替铝和其他金属材料直接加工制造各种飞机零部件。它还具有良好的耐水浸蚀性能，可用于制造飞机外部零件。PEEK树脂具有优良的阻燃性，燃烧时的发烟量和有毒气体的释放量很少，能有效地降低火灾的危害程度，因此该材料常用来制造飞机内部零件。

(2)能源电力

在核能发展过程中耐高温的C级绝缘材料，早期主要采用聚酰亚胺树脂，但由于酰亚胺基团易水解，因此安全性能得不到保障。PEEK树脂具有耐高温性、耐辐射性和耐水性，可作为电线电缆、线圈骨架材料应用于核电站。

(3)电子信息工业

PEEK树脂在高压和高湿度等恶劣工作环境下仍能保持优异的电绝缘性，且加工性能和耐化学品性能超群，用其制作的零部件可经受热焊处理的高温环境。PEEK树脂可采用多种方式进行二次加工，而传统的C级绝缘材料聚酰亚胺一旦亚胺化后就无法再次加工，因此PEEK树脂在半导体工业中可用于晶片承载绝缘膜、印刷线路板和高温接插件等。