Полиэфирсульфоны – твердые, в основном аморфные термопласты белого цвета. Температуры стеклования полиэфирсульфонов до 250°С. в зависимости от метода получения молярная масса может изменяться от 3 до 230 тыс Полиэфирсульфоны нерастворимы в воде и простых органических растворителях; растворяются в полярных ароматических и хлорированных углеводородах и апротонных биполярных растворителях; устойчивы к действию щелочей, сильных минеральных кислот и растворов минеральных солей, растворимы в концентрированной серной кислоте, которая сульфирует и расщепляет цепь полисульфонов.

Полисульфоны стабильны при нагревании на воздухе до 400°С. быстрое разложение начинается при 460-500°С как на воздухе так и в аргоне, и в вакууме. При этом прежде всего выделяется SO2 и образуется полифениленовая цепь. При наличии в цепи метильных групп возможно их отщепление или разрыв по связи С – С между алифатическим мостиком и фениленовым циклом. Дальнейший распад протекает по связям С – О – С с образованием полифенолов сложного строения полисульфоны содержащие в цепи мостики – О – и – SO2 – , более термостабильны, чем полисульфоны содержащие лишь мостики – SO2–.

Физические и электрические свойства полисульфонов очень незначительно изменяются в широком интервале температур. Так, свойства полиэфирсульфона применяемого в промышленности под названием "полисульфон" (Ar= n,n'-дифенилендиметилметан, молярная масса 25-60 тыс.), не изменяются в интервале от -100 до 175°С, а также при длительном нагревании при 140°С на свету.

В таблице приведены некоторые свойства выпускаемых в США самозатухающих полиэфирсульфонов марок "полисульфон", "астрел 360" и "арилон". Полисульфон и арилон по механическим свойствам близки поликарбонатам, но значительно менее склонны к ползучести. Полисульфон армированный около 30% короткорезанного стекловолокна, имеет модуль упругости при растяжении 7600 МН/м2, относительное удлинение 2%, плотность 1.4г/см2.