PEEK聚醚醚酮树脂是较早在航空航天领域获得应用，替代铝和其他金属材料制造各种飞机零部件。汽车工业中由于PEEK树脂具有良好的耐摩擦性能和机械性能，作为制造发动机内罩的原材料，用其制造的轴承、垫片、密封件、离合器齿环等各种零部件在汽车的传动、刹车和空调系统中被广泛采用。

PEEK聚醚醚酮树脂是理想的电绝缘体，在高温、高压和高湿度等恶劣的工作条件下，仍能保持良好的电绝缘性能，因此电子信息领域逐渐成为PEEK树脂第二大应用领域，制造输送超纯水的管道、阀门和泵，在半导体工业中，常用来制造晶圆承载器、电子绝缘膜片以及各种连接器件。作为一种半结晶的工程塑料，PEEK聚醚醚酮不溶于浓硫酸外的几乎所有溶剂，因而常用来制作压缩机阀片、活塞环、密封件和各种化工用泵体、阀门部件。

PEEK聚醚醚酮树脂还可在134℃下经受多达3000次的循环高压灭菌，这一特性使其可用于生产灭菌要求高、需反复使用的手术和牙科设备。PEEK聚醚醚酮不仅具有质量轻、无毒、耐腐蚀等优点，还是目前与人体骨骼较接近的材料，可与肌体有机结合，所以用PEEK聚醚醚酮树脂代替金属制造人体骨骼是其在医疗领域的又一重要应用。国内生产发展快PEEK树脂是20世纪70年代末由英国原ICI公司开发的，自问世以来，一直被作为一种重要的战略性国防军工材料，许多国家均限制出口。