TPU piemīt teicamas fizikālās un mehāniskās īpašības, piemēram, augsta stiepes izturība un elastība. TPU mīksto un cieto daļu attiecība var tikt regulēta plašā diapazonā, tādēļ TPU cietības diapazons ir diezgan plašs, no Shore cietības 60A-80D, un tam ir augsta elastība visā cietības diapazonā; cietība ir atšķirīga, un tā stiepes izturība ir arī nav tas pats, no 20MPa līdz 70MPa.
TPU nodilumizturība ir izcila, tādēļ TPU bieži tiek izmantots, lai izveidotu zoles un vestes. TPU ir laba asaru pretestība un zems ilgtermiņa saspiešanas komplekts ir arī būtiska priekšrocība TPU. TPU būtībā atšķiras no ķīmiski pārklāta poliuretāna termomehāniskajām īpašībām. Kad TPU ir uzspiests, rodas orientācija, izraisot sākotnējās ūdeņraža saites pārtraukšanu un jaunu ūdeņraža saišu veidošanos. Tāpēc TPU izstaro augstu stiepes izturību, plaisas izturību, pagarinājumu un pastāvīgu deformāciju. TPU nesatur nekādu plastifikatoru un to var laminēt ar citiem materiāliem, piemēram, ABS un polikarbonātu. Daudzi komerciālie TPU ir poliestera tipi, un poliestera TPU ir pārāks par poliētera TPU ar izturību pret nodilumu, izturību pret plīsumiem un stiepes un plaisas izturību. Poliestera estera tipa TPU, kas sintezēts ar īpašu metodi, ir izcilas darbības un tā īpašības ir poliētera un poliestera tipa termoplastiskais poliuretāns, un to var izmantot ugunsdzēsības šļūtenes, kabeļu apvalku un filmu ražošanai.
