超級工程塑料尚無明確的定義，但其一般特性包括在150℃以上的溫度下仍能長期使用，并且具有強的機械強度。此外，雖然機械性能不如氟樹脂等高，但具有高的耐熱性、耐寒性、耐化學性等材料，也被歸類為超級工程塑料。

從耐熱性、機械強度的觀點來看，成型時通過加熱而三維交聯而固化的熱固性樹脂也具備條件，但要被稱為工程塑料或超級工程塑料，必須為熱塑性樹脂。熱塑性塑料可以可逆地熔化和凝固，這使它們在成型和回收方面具有很大的靈活性。

塑料是由高分子鏈聚合而成的，但工程塑料和超級工程塑料具有單一較長的分子鏈，且組成分子間具有很強的分子間作用力。因此其結晶性良好，強度高，耐熱性好。此外，通過添加玻璃纖維或碳纖維還可以進一步提高工程塑料和超級工程塑料的機械強度和化學穩定性。