乙丙橡胶是乙烯和丙烯单体共聚制得的橡胶，由于它的分子链基本上是饱和的，所以能耐氧和臭氧老化、透气性小，耐化学介质和耐液压油性好，使用温度范围为-60～150℃，最高可达170℃，可用于制造汽车散热管及发动机零件。在航空上常用作液压系统的密封件和软管、火箭燃料和氧化剂的密封件和容器。
聚硫橡胶是含硫原子的合成橡胶的总称。具有优良的耐油、耐老化及透气小的特性。用于飞机座舱、整体油箱、电器设备的密封，它还可以做成密封腻子，用于建筑物的防水。
氟橡胶由于分子链中有一部分被氟原子取代，形成与碳原子更紧密的结合，因而使其具有耐高温、耐各种油类及腐蚀介质的能力。例如氟—26橡胶的使用温度范围为-40～200℃，氟-246橡胶可在250℃高温环境中使用，氟醚橡胶可在300℃油中和液氧、液氢中使用。氟橡胶在飞机上用作耐热、耐油密封零件，在火箭上用作密封件和容器，由于它具有突出的耐热性，在原子能和化工上也有广泛的用途。
硅橡胶由于其主链中具有硅—氧链而获得高的耐热性，是一种使用温度范围最广的橡胶，为-100～300℃，加以具有优越的耐大气老化性和电绝缘性，广泛用于航空、造船、化工和建筑，作为密封、减震和电绝缘件。在飞机上，透明硅橡胶用作飞机座舱的多层有机玻璃的中间夹层。正在发展的硅硼橡胶和硅氮橡胶，耐热性可达500℃。
硅橡胶在人体中具有很好的生物相容性，是制造人工器官比较理想的材料，已用于人体内的有人造血管、人造瓣膜和人造心脏等；在体外应用的有人工心肺机、人造肾脏、输血导管等。
近年来国内外兴起的美容整形手术广泛采用有机硅胶填料，使塌鼻和扁平的乳房隆起，赋予有缺陷的女性必要的曲线美，手术安全而简便。胶粘剂和涂料也是有机高分子化合物的重要应用领域，在许多新型机械、电工和电子产品中都离不开它们。各种胶粘剂不仅可用于木材、皮革、纺织品、塑料、玻璃、陶瓷自身和相互间的胶接，还适用于金属自身和与上述材料相互间的胶接，甚至在医学上划破的伤口、人工骨与天然骨之间也采用了胶接。
结构用胶粘剂主要有改性环氧、改性酚醛及聚酰亚胺。它们的特点是强度、韧性和耐久性良好。50年代起，在飞机上开始大面积使用胶接蜂窝夹层结构的舵面、安定面、机翼、机身壁板和直升机旋翼等。在推广先进连接工艺方面，胶铆、胶焊、胶接——螺接等复合连接方式大量代替了铆接和焊接，大大提高了疲劳强度和耐久性，减轻了结构重量。这些先进的连接工艺已推广至汽车、自行车、火车车厢和船舶制造业。
某些特殊用途的胶粘剂，如厌氧胶粘剂，在空气和氧气中不固化，一旦隔绝空气和氧气后即固化。它们被用于紧固防松、密封防漏和装配固定。压敏胶粘剂具有类似医用橡皮膏的特性，在室温下长期保持粘性，使用时只要对胶带轻微加压，即能粘附于物体表面，不用时又可撕去而不留痕迹。它们被用于电缆接头的包扎、零件临时定位和防止表面磨损，如直升机旋翼前缘贴上压敏胶带可以防止砂蚀。导电胶粘剂用于波导管及导电元件的胶接，无损于电气性能。
有机高分子涂料在国防尖端工业中也获得了广泛的应用。例如，在飞机机头雷达罩、机翼前级和直升飞机旋翼上，涂有合成橡胶和氟弹性体组成的抗侵蚀涂层；在宇宙飞船和航天飞机的座舱内，涂有芳香族聚合物或有机硅——硅酸盐组成的抗辐射涂层；在人造卫星、宇宙飞船和高速飞机上，都必须有硅酸钾二氧化钴或有机硅氧化锌温控涂层。此外，还有防雨涂料、防雷击涂料、雷达吸波涂料等，都是为了满足特定目的而设计的。
在民用方面，防水、防锈、防雷、发光涂料和油漆使用的例子就更多了。
塑料在人工合成的有机高分子材料中，塑料诞生最早，发展最快，产量最高，和人们生活的关系也最密切，因此有些学者认为：人类已处于塑料时代。
塑料的显著特点是具有可塑性和可调性。可塑性是指采用最简单的工艺，就可以用在短时间内制造出形状极复杂的塑料制品；可调性是指生产过程中，可以用改变工艺、变换配方等方法来调整塑料的各种性能，以满足不同的需要。此外，塑料还具有重量轻、不导电、不怕酸碱腐蚀、不传热的优点，可做成透明、不透明或各种颜色的制品。
1838年，人们就在实验室里合成了聚氯乙烯，1863年，合成了酚醛塑料（电工）。到了本世纪40年代以后，塑料进入蓬勃发展阶段。据统计，1930年全世界塑料的年产量为10万吨，1970年达3000万吨，2000年达1．78亿吨，2004年已突破2．1亿吨。
现在的塑料有三、四十大类，三百多个品种。按其热性能可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。顾名思义，前者的特点是遇热会软化或熔化，产生热塑料，冷却后又会变硬；而热固性塑料是在一定条件下起化学反应后，形成固化塑料，再不能软化或熔化。
更为流行和方便的是从使用的角度来划分，把塑料分为通用塑料和工程塑料两大类。从70年代中期开始，又逐渐从工程塑料中分出高性能工程塑料。这三大类品种的划分至今没有定论，各国在划分上也略有差异，但大体上可以采用如下分类：通用塑料——聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料等。
工程塑料——聚酰胺、聚甲醛、ABS、聚碳酸酯、聚酯、改性聚苯醚等。
高性能工程塑料——聚芳醚、聚芳砜、聚芳酯、聚芳杂环类、聚芳酰胺、聚对二甲苯、含氟材料等。
除此之外，还有特种透明塑料和新近发展起来的功能高分子材料等。
通用塑料的产量较大，占塑料总产量的80％以上。它们共同的特点是价格低、用途广，可制成生活用品、一般零件和包装材料，以代替纸和木材，并部分代替金属。聚乙烯能制造容器、管材和家具；聚丙烯用来制造汽车、电视机零件和食品包装袋；聚氯乙烯可以制成各种硬质、软质的泡沫塑料、农用薄膜等。将来，一张轻巧柔软的薄膜可以代替装淡水的大容器，使海岛和舰船上的人大受裨益；如果在汽车上装上一层气体分离膜，就可提高发动机功率，节约大量能源。
工程塑料是指机械性能好，可以代替金属制造机械零件，并且能在一些特殊环境，如高温、低温、腐蚀、大载荷条件下长期工作的一类塑料。工程塑料的出现是20世纪60年代塑料应用方面的重大突破，它既可用作电工器材，又可应用于机械工业，作钢铁和有色金属的代用品。广泛使用工程塑料的工业部门包括：机械制造、电子、化工、汽车、飞机制造、原子能和建筑等。例如，1吨聚氯乙烯塑料可代替5吨铅或7．5吨不锈钢，或6．5吨黄铜；尼龙塑料可以制成有良好润滑性的轴瓦，比铜瓦耐磨；聚甲醛材料，具有很高的刚性和硬度，耐疲劳性也很好，已用来制造电机、无线电、机械、汽车、原子能、航空航天等方面的某些零件。在汽车用材中，1978年塑料仅占4％（重量），1985年已达到10％。目前，工程塑料的使用温度在300℃以下，抗拉强度低于20千克每平方毫米，作为结构材料还不能与钢铁等金属相抗衡。国外约60％用于建筑和包装，约20％用于汽车和化工。国内在机械产品中用作轴套、密封件、导管、导轨、罩壳、油箱以及受力小的仪表构件等。2000年后，某些塑料耐热性可达500℃以上，强度可与普通钢铁匹敌，那时也许会由塑料代替大部分钢材和有色金属。
高性能工程塑料又称特种工程塑料，它同军事工业和尖端技术的发展密切相关，因此，虽在世界塑料总产量中比例很小，仅占1％左右，但它们的作用是别的任何材料都无法比拟的，具有不容忽视的地位。
特种工程塑料大多是20世纪60年代进入工业化生产的，其工艺还不够成熟，产量不高。例如聚芳醚的价格低于聚碳酸酯和尼龙，而综合性能优于ABS等工程塑料，在20世纪80年代上升为主要的品种。
在提高耐热性方面，现有一系列的特种工程塑料可以满足要求，如聚砜的长期使用温度为150℃，短时为180℃，能够用于电绝缘而代替云母，增加电机的容量并缩小体积；聚芳砜在-240～280℃温度范围内有良好的强度和电性能，可制成连接器、开关部件和印刷电路板；聚苯砜长期使用温度为180℃，是砜族系统中耐热性最好的聚合物。
芳杂环的特点是耐热、耐辐射和突出的高温综合机械性能，目前进入商业化生产的有聚酰亚胺、聚海因、聚仲斑酸等，耐热性最高达350℃，而正在研究中的聚苯并咪唑、聚喹唑啉、聚恶二唑等，耐热性可望达到500℃，目前仅限于宇航方面的应用。
20世纪60年代的特种工程塑料倾向于追求高性能，特别是耐热等级；20世纪70年代以来，各企业都转向注重加工性和降低价格，向综合性能和通用用途发展；20世纪80年代的主要研究工作是通过化学—物理方法，对现有品种进行改性。在未来的节能型小汽车和旅客飞机上，塑料和树脂基复合材料的用量将大大超过金属材料。
随着新技术革命和医学科学的发展，需要塑料具有光、电、磁的特性和人体的某些生理功能。在医学上，多年来人们一直想用人工器官代替病人的器官，这种愿望直到合成高分子材料广泛应用的今天才得以实现。据专家们估计，将来人体至少有一半以上的组织器官可用合成高分子材料代替。
无机非金属材料
无机非金属也简称无机材料。在物质或材料的成分里，凡是含有碳水化合物的，都称为有机物。例如，当某种物质受热时有碳化现象发生，或者在燃烧后生成二氧化碳的均称为有机物。而在物质或材料的成分里，不含有碳氢氧结合的化合物，称为无机物。其实，金属材料也属于无机材料的范畴，但是这里讲的是除了金属以外的无机材料。因此，为了明确起见，常常在这类材料的名字前加上“非金属”三个字，称为无机非金属材料。
较早的无机材料主要有水泥、玻璃和陶瓷，后来又出现了耐火材料。因为它们的成分中均含有二氧化硅这种化合物，所以又称为硅酸盐材料（它们是由二氧化硅和金属氧化物组成的化合物）。随着近代工业和科学技术的进步，使得无机材料的家族越来越庞大。如光学玻璃、工业陶瓷、石棉、石膏、云母、铸石、金刚石、石墨材料，不仅是建筑、化工、机械、冶金、电力、燃料、轻工业等工业部门不可缺少的材料，而且在国防工业和尖端技术中也有它们的重要地位。目前，这种材料发展很快，原来的硅酸盐材料已不能满足要求，一些新型无机材料成分里，不一定含有二氧化硅，这类材料称为新型无机材料。
无机材料的特点和应用有以下几个方面：无机非金属材料是重要的资源。它的品种较多，约有一百多种。目前在工业上应用广泛、作用大的有三十多种，其中石灰石、石英石、长石、石膏、瓷土是生产水泥、玻璃和陶瓷等建筑材料的原料；石棉、云母、金刚石、石墨、水晶、滑石等矿物材料，在各个工业部门应用很广。例如，石棉是惟一的自然矿物纤维，具有较大的抗拉强度和弹性，并有优良的防火、隔热、耐酸碱、保温、防腐和电绝缘性能，许多机器和设备都要以石棉为主体制造各种密封、绝热、保温材料；又如金刚石，是自然界的硬度“冠军”，它在工业和材料中有独特的用途。
很多无机非金属材料是代替钢铁、棉、木材、麻、丝的理想材料。用来代替钢铁和有色金属的有铸石、石棉压力管、石棉水泥井管、石棉塑料闸瓦等；代替木材的有水泥船、水泥轨枕、水泥电杆、水泥矿井支架等等；用以代替棉、麻的主要是玻璃纤维。拿铸石来说，它是用辉绿岩、玄武岩等天然岩石为原料，经熔化、浇注、结晶、退火制成的一种新型无机材料，具有良好的耐磨和耐腐蚀性能，用在冶金、煤炭、化工、水电、机械等部门的一些设备和装置上，要比合金钢耐磨性好，它比不锈钢的抗腐蚀性更高。
无机材料是基本建设的主要物质。无论修建住房、厂房、办公楼，还是道路、桥梁、堤坝、机场、电站，都需要大量的砖、瓦、水泥、砂、石、玻璃等建筑材料。材料费用占整个建设投资的50％左右，由此可见这类材料的重要性。
新无机材料还是发展高、精、尖科学技术不可缺少的材料。在航天、核能、电力、电子、激光等工业部门都有广泛应用。例如，火箭发动机的燃烧室和喷嘴，需要承受两千多度的高温而不氧化，它是用石墨表面喷涂一层二硅化钼材料制成的；石墨还被大量用作核能工业的“减速剂”；雷达里的大型电子管外壳，既要耐高温，又要有良好的超高频和绝缘性能，它是用氧化铝超高频绝缘陶瓷做的；还有核反应堆外部的防护层，是采用一种含钡的特种水泥筑成的。
复合材料
近代科学技术的发展，对材料性能的要求越来越高，所要求的性能中甚至有些相互矛盾。例如：航空和空间技术要求强度高、重量轻的材料；造船工业需要耐高压、耐腐蚀的结构材料。这使得单一的材料很难同时满足需要，而且三大类材料都有它们本身的弱点。惟一可行的有效办法就是把两种或两种以上的材料按一定方法组合起来，使它们互相取长补短，相得益彰，制成兼有几种优良性能的新材料，这就叫复合材料。
其实，复合材料并不是什么新的发明创造。古代就用稻草拌泥土制成粘土坯房屋，还有钢筋混凝土，这都是早期的复合材料。仅把水泥、砂子和水混合制成水泥块，很容易断裂。如果在里面加上钢筋，水泥块的强度就会大大地提高，钢筋在混凝土中起了增强作用。又如，金属比较坚韧，但大多数金属不耐高温；陶瓷能耐高温，却又很脆，它们各有所长，又各有缺点。如果用粉末冶金的方法，把它们掺合在一起制成金属陶瓷，就既具有金属的高强度、高韧性，又具有陶瓷的耐高温特性。
现代复合材料是由基体材料和增强剂复合而成的。这种复合可在不同的非金属之间、金属之间以及非金属与金属之间进行。通常使用的基体材料是塑料、树脂、橡胶、金属和陶瓷，而增强剂为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或金属丝，有时也采用粉末和颗粒增强剂。
按照基体所用的材料不同，可将复合材料分为非金属基复合材料和金属基复合材料两大类。
复合材料在一定程度上克服了原有材料的缺点，如金属不耐腐蚀、有机高分子材料不耐高温、陶瓷材料脆性高等，因此在综合性能上超过了单一的材料。