在產品設計與製造階段，工程塑膠的選擇至關重要，必須根據使用環境的耐熱性、耐磨性及絕緣性需求來判斷。耐熱性高的工程塑膠適合用於高溫環境，例如汽車引擎周邊或電子元件散熱部分，常見的材料有聚醚醚酮（PEEK）與聚苯硫醚（PPS），這些塑膠能承受高達200℃以上的溫度，維持機械強度不退化。耐磨性則是產品需經常與其他零件摩擦的關鍵條件，如齒輪、滑軌和軸承等機械部件，適合使用聚甲醛（POM）或尼龍（PA），這類材料具備優秀的摩擦抗性及自潤滑特性，延長零件壽命。絕緣性則是電子、電器產品不可忽視的要求，材料必須具備高介電強度與低導電率。聚碳酸酯（PC）、聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）與環氧樹脂類材料，能有效避免電流短路，確保產品安全與穩定運作。選擇工程塑膠時，也需考慮加工性能與成本效益，確保材料能滿足功能需求並兼顧經濟性，使最終產品達到預期品質與性能。
工程塑膠與一般塑膠在性能上的差異，來自於其分子結構與添加配方的強化設計。工程塑膠如PA（尼龍）、PBT、PEEK等材料，擁有優越的機械強度與耐衝擊性，在動態負載下仍具備良好韌性與剛性，足以取代部分金屬元件使用。一般塑膠如PVC、PE則多應用於輕負載與非結構性用途，缺乏足夠的抗變形能力。耐熱性方面，工程塑膠通常具備高玻璃轉化溫度，可在100°C至250°C間穩定運作，適用於引擎蓋內部、電氣絕緣體或熱機械環境。反觀一般塑膠容易在高溫下熔化或脆化，限制其應用場景。使用範圍上，工程塑膠常見於精密工業、汽車傳動系統、醫療器械與高端消費電子，要求尺寸穩定性與長期耐用性的元件皆仰賴其特性。相較之下，一般塑膠多用於包裝材料、日用品、玩具與短期使用產品，無法滿足工業級性能需求。這些性能差異造就工程塑膠在現代製造業中的核心地位。
工程塑膠因其卓越的耐熱性、機械強度及加工彈性，廣泛應用於汽車零件、電子製品、醫療設備與機械結構等領域。在汽車產業，PA66與PBT等工程塑膠被用於製作散熱風扇、引擎室管路和電氣連接器，這些材料能承受高溫和油污，同時降低車輛重量，提升燃油效率與環保表現。電子產品方面，聚碳酸酯（PC）與ABS塑膠常見於手機外殼、電路板支架與插頭外殼，具備良好絕緣性和抗衝擊能力，確保電子元件運作安全。醫療設備使用PEEK和PPSU等高性能工程塑膠製作手術器械、內視鏡配件及短期植入物，這些材料具備生物相容性且可高溫滅菌，滿足醫療衛生需求。在機械結構領域，聚甲醛（POM）與聚酯（PET）因其低摩擦係數和耐磨特性，被應用於齒輪、軸承及滑軌，提升機械耐用度與運作效率。工程塑膠的這些特性使其成為現代工業不可或缺的關鍵材料。
PC（聚碳酸酯）以其優異的抗衝擊性與透光率，被廣泛用於安全帽、車燈罩與光學鏡片。其耐熱、尺寸穩定性佳，也常見於筆電外殼與醫療裝置中。POM（聚甲醛）具有極佳的耐磨性與機械強度，適用於高精度需求的滑動零件如齒輪、滑塊與水龍頭閥芯。其低摩擦係數讓其在無需潤滑的應用中表現突出。PA（尼龍）因具備良好的耐衝擊性與耐化學性，常被用於汽車油管、電器外殼及機械連接件，尤其PA66因耐熱性佳，更適合高溫作業環境。PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）則在電氣產業佔有一席之地，因其出色的電氣絕緣性與成型流動性，常見於電子連接器、插座及家電零件。這些材料各有強項，工程師會根據使用環境的溫度、機械應力與耐化學性需求，選擇最合適的工程塑膠。
工程塑膠長期被視為金屬替代品，其輕量化與加工效率使其在減碳方面具備天然優勢。以汽車零件為例，採用工程塑膠可有效降低整體車重，進而減少油耗與碳排放。但這些優勢必須搭配材料的回收再利用策略，才能真正符合永續發展目標。目前常見如PA、PC、PBT等材料，在具備純料分類與分離條件下，確實可透過機械回收重新製成次級產品，但受限於添加物與混料複雜性，實際回收率仍偏低。
壽命方面，工程塑膠通常能耐長期負荷、紫外線與化學腐蝕，有助於延長產品使用周期，降低資源消耗頻率。不過，使用壽命長並不代表最終不會進入廢棄鏈，因此產品設計階段的可拆解性與標示規劃格外重要。環境影響評估則逐漸由碳排放轉向全面的生命週期分析（LCA），納入水足跡、能源密集度與有害物質釋出等指標。
為回應再生材料趨勢，部分業者已投入開發以回收工程塑膠為基礎的再製配方，或以生質來源替代部分原料，如以蓖麻油製成的生質PA。這些創新能有效降低對石化資源的依賴，推動工程塑膠朝向低碳、高循環的應用新局。
工程塑膠常用於製造耐熱、耐衝擊及具精密性的零組件，而其加工方式會影響成品性能與生產效率。射出成型是應用最廣泛的技術之一，透過加熱塑膠至熔融狀態後高壓注入模具，能製作出複雜形狀與高重複性的產品，適合大量生產如電子殼體與汽車零件。不過，其模具開發成本高，初期投資壓力大。擠出成型則多用於連續型產品，如管材、膠條與薄膜，優勢是生產速度快、材料使用效率高，但不適合結構複雜的物件。至於CNC切削，則是以數控機具將塑膠塊料進行減材加工，精度高、變更設計彈性大，特別適合樣品開發、小量多樣的訂製產品。不過，其加工時間長，成本也隨加工複雜度上升。選擇哪種加工方式需視設計需求、產量與預算條件而定，各方法在效率、精度與成本之間皆有取捨。
工程塑膠在機構零件中逐漸成為取代金屬材質的熱門選擇，主要原因在於其在重量、耐腐蝕與成本等方面具備優勢。重量方面，工程塑膠如PA（尼龍）、POM（聚甲醛）、PEEK（聚醚醚酮）等材質的密度大幅低於鋼鐵及鋁合金，能有效降低零件自重，從而減輕整體裝置負擔，提升能源效率與動態表現，對汽車、電子及自動化設備應用尤其重要。耐腐蝕性能是工程塑膠取代金屬的一大優勢。金屬零件在濕氣、鹽霧及化學環境下易生鏽腐蝕，需透過塗層或定期維護來延長壽命；而工程塑膠如PVDF、PTFE等材料本身具備良好的抗化學腐蝕能力，能長期耐受強酸強鹼及戶外惡劣環境，降低維護成本與頻率。成本面上，儘管部分高性能工程塑膠原料價格較高，但利用射出成型等高效製造工藝，能大量生產複雜結構的零件，節省切削、焊接與組裝工時，縮短生產周期，提升整體經濟效益。此外，工程塑膠具備高度設計彈性，能整合多功能，進一步提升機構零件的性能與競爭力。