TPU har fremragende fysiske og mekaniske egenskaber såsom høj trækstyrke og forlængelse. TPU's bløde og hårde sektionsforhold kan justeres i et bredt område, så hårdhedsområdet for TPU er ret bredt, fra Shore hardness 60A-80D, og har høj elasticitet i hele hårdhedsområdet. hårdheden er anderledes, og dens trækstyrke er også ikke den samme, fra 20MPa til 70MPa.
Slidstyrken i TPU'en er fremragende, så TPU bruges ofte til at lave såler og kabeljakker. TPU har god tåremodstand, og lavt langsigtet kompressionssæt er også en væsentlig fordel ved TPU. TPU er væsentligt forskellig fra de termomekaniske egenskaber af kemisk tværbundne polyurethaner. Når TPU er stresset, forekommer orientering, hvilket forårsager, at den oprindelige hydrogenbinding bryder sammen og danner nye hydrogenbindinger på plads. På grund af dette udviser TPU høj trækstyrke, rivstyrke, forlængelse og permanent deformation. TPU indeholder ikke nogen blødgører og kan lamineres med andre materialer som ABS og polycarbonat. Mange kommercielle TPU'er er polyestertyper, og polyester TPU er bedre end polyether TPU i slidstyrke, tåremodstand og trækstyrke. Polyetherester typen TPU syntetiseret ved en særlig metode har overlegen ydeevne og har egenskaberne af polyether-type og polyester-type termoplastisk polyurethan og kan anvendes til fremstilling af brandslanger, kabelkapper og film.
