在工業設計與機械製造領域，工程塑膠正逐步挑戰金屬的傳統地位。以重量而言，工程塑膠如PA（尼龍）、POM（聚甲醛）及PEEK等材料密度明顯低於鋼鐵與鋁合金，能有效減輕整體機構重量，這對於移動部件、輕型設備與自動化裝置而言，能減少能耗並提升動作效率。
耐腐蝕性方面，工程塑膠展現出顯著優勢。許多金屬在高濕、酸鹼或含鹽環境中容易鏽蝕或變質，需額外防護處理才能延長使用壽命。而像PVDF、PTFE或PPS等工程塑膠則天生具備化學穩定性，即使長期接觸腐蝕性流體或氣體，也能維持其結構與性能，廣泛應用於閥件、泵體、導流配件等關鍵零件。
在成本層面，工程塑膠雖然原材料單價可能略高，但其成型方式多以射出或壓縮模具進行，能快速大量製造複雜零件，省去傳統金屬加工中所需的切削、焊接與表面處理流程。在中大批量生產中，整體成本不僅具有競爭力，更可提升生產效率與產品一致性，使工程塑膠成為結構設計中更具彈性的材料選項。
工程塑膠在現代工業中因其耐用、輕量且加工靈活的特性被廣泛應用，但在減碳與再生材料日益重視的背景下，其可回收性與環境影響成為重要評估指標。工程塑膠的可回收性與材質密切相關，熱塑性工程塑膠如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）等，因分子結構可熔融重塑，相對容易回收再利用；而熱固性塑膠則因結構交聯，回收技術較複雜，需仰賴化學回收或能源回收方式，影響其環境友善度。
工程塑膠的使用壽命長短亦直接影響其碳足跡。長壽命材料能減少更換頻率，降低生產及廢棄過程的碳排放，但若壽命過長造成廢棄後回收困難，也可能反而增加環境負擔。生命週期評估（LCA）成為評估工程塑膠對環境影響的重要工具，涵蓋原料採集、生產製造、使用階段及最終處理，協助廠商優化設計與材料選擇。
在再生材料趨勢下，利用回收塑膠或生物基塑膠製成的工程塑膠，能有效降低對石化資源的依賴與碳排放。技術挑戰包括提升再生料性能穩定性及耐久性，確保材料符合工業標準。設計階段強調單一材料組成及模組化拆解，也有助於提升回收效率。未來隨著循環經濟政策推動，工程塑膠在可回收性及環境影響評估上將持續改進，促使產業轉型更環保永續。
工程塑膠以其優異的物理與化學特性，在多個產業中扮演不可替代的角色。汽車領域大量採用工程塑膠製造車身內外裝零件、冷卻系統管路以及電子模組外殼。這些塑膠材料不僅具備高耐熱性和耐腐蝕性，還能有效減輕車輛重量，提高燃油效率及安全性。電子產品方面，工程塑膠被廣泛應用於手機、筆電、家電的外殼及內部零組件。其良好的電絕緣性和耐衝擊能力，能有效保護精密電子元件，並提升產品的耐用性與使用安全。醫療設備領域，工程塑膠憑藉優良的生物相容性及抗化學腐蝕特質，常用於製造醫療器械外殼、導管及消毒工具，確保設備衛生與患者安全。此外，工程塑膠在機械結構中也具備關鍵應用，如齒輪、軸承及密封件等。這些零件利用工程塑膠的自潤滑性和耐磨耗特點，降低維修成本並提升機械運轉效率。整體而言，工程塑膠的多功能特性為汽車、電子、醫療及機械產業帶來輕量化、高效能與成本控制的實質效益。
工程塑膠種類繁多，其中PC（聚碳酸酯）因其優異的透明度與抗衝擊性廣受歡迎，常用於製造安全護目鏡、電子設備外殼及汽車燈具。PC耐熱性佳，適合高強度使用環境。POM（聚甲醛）則以高剛性、耐磨耗及低摩擦特性著稱，適合用於齒輪、軸承和精密機械零件，特別是在長時間運轉和受力環境下表現穩定。PA（尼龍）材料耐熱、耐化學腐蝕且具良好彈性，適合紡織、汽車引擎部件及工業機械，但吸濕性較高，需注意防潮保存。PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）則具備良好的電氣絕緣性能和耐候性，常見於電子元件、汽車感測器與照明設備，能抵抗環境變化與電氣負荷。這些工程塑膠依據不同的材料特性和應用需求，廣泛分布於工業生產和日常生活中，成為不可或缺的功能性材料。
在工程塑膠製品的製造中，加工方式直接影響品質與成本。射出成型常用於大量生產，透過高壓將熔融塑膠注入金屬模具，冷卻後脫模成形。此法成型速度快、單位成本低，適合製造結構複雜、精度要求高的零件，如齒輪、外殼與電子元件。但模具製作成本高、開發期長，不適合少量多樣的產品。擠出加工則多用於長條型、截面固定的製品，如管材、封條與電纜披覆。它的連續性高、效率佳，但對形狀設計較為受限，難以成形多變輪廓。CNC切削屬減材加工，透過刀具在塑膠材料上進行精密切割，可靈活製作樣品與小批量產品，特別適合形狀不規則或細部要求高的工件。雖然其不需模具、設計變更彈性大，但加工時間長且材料利用率較低，成本相對偏高。不同工藝在功能與效率之間取捨，使其各自擁有明確的應用領域與選用時機。
工程塑膠相較於一般塑膠，具有明顯優勢，特別是在機械強度方面。像是聚醯胺（Nylon）與聚甲醛（POM）這類材料，其抗拉強度與耐磨性遠超過日常使用的聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）。工程塑膠常用於齒輪、軸承、結構支架等高負載部件，其剛性與韌性是一般塑膠難以替代的。
在耐熱性上，工程塑膠亦有優異表現。例如聚醚醚酮（PEEK）可耐受超過攝氏250度的高溫，不會產生明顯形變或分解。相比之下，PE或PVC在高於100度的環境中容易變軟甚至熔化，因此僅適用於常溫條件下的使用。
至於使用範圍，工程塑膠的應用橫跨航太、汽車、電子、醫療等產業。其優異的尺寸穩定性與耐化學性，使其成為精密設備中取代金屬的重要材料。不同於一般塑膠多侷限於容器或包材用途，工程塑膠扮演的是功能性結構元件角色，直接關係到產品的性能與壽命。這樣的材料選擇，不僅提升製程效率，也帶來高附加價值。
在設計與製造產品時，針對不同使用需求，工程塑膠的選擇必須考量耐熱性、耐磨性及絕緣性。耐熱性主要影響材料能否在高溫環境下長期穩定運作。像是汽車引擎零件或電子設備散熱部件，適合選用PEEK、PPS、PEI等耐高溫塑膠，這些材料可以承受超過200°C的熱度，且保持機械強度與尺寸穩定。耐磨性則是關鍵於摩擦頻繁的部件，例如齒輪、滑軌及軸承襯套等，POM、PA6和UHMWPE因低摩擦係數及優異耐磨性，被廣泛運用於這類部件，有效延長產品壽命並降低維修成本。絕緣性在電子電氣領域尤為重要，PC、PBT及改質尼龍66能提供高介電強度與阻燃性，確保電氣產品的安全性與可靠性。除此之外，產品設計時還需考慮環境因素，如濕度、化學腐蝕與紫外線曝曬，選用如PVDF、PTFE等耐腐蝕且低吸水率的塑膠，有助於提升產品耐用度。綜合性能需求與製程特性，是工程塑膠選擇的核心依據。