聚四氟乙烯是一種類似于PE的透明或不透明的蠟狀物，其密度為2.2g/cm3,吸水率小于0.01%。它的化學結構與PE相似，只是聚乙烯中的全部氫原子都被氟原子所取代。由于C-F鍵鍵能高，性能穩定，因而其耐化學腐蝕性優良，能夠承受除了熔融的堿金屬、氟化介質以及高于300℃的氫氧化鈉之外的所有強酸（包括王水），以及強氧化劑、還原劑和各種有機溶劑的作用；PTFE分子中F原子對稱，C-F鍵中兩種元素以共價鍵結合，分子中沒有游離的電子，使整個分子呈中性，因此它具有優良的介電性能，而且其電絕緣性不受環境及頻率的影響。它的體積電阻大于1017m，介電損耗小，擊穿電壓高、耐電弧性好，能在250℃的電氣環境下長期工作；因PTFE分子結構中沒有氫鍵，結構對稱，所以它的結晶度很高（一般結晶度為55%~75%，有時高達94%），使PTFE耐熱性能極好，其熔融溫度為324℃，分解溫度為415℃，高使用溫度為250℃，脆化溫度為-190℃，熱變形溫度（0.46MPa條件下）為120℃。PTFE的力學性能良好，其拉伸強度為21~28MPa，彎曲強度為11~14MPa，伸長率為250%~300%，對鋼的動靜摩擦系數均為0.04,比尼龍、聚甲醛、聚酯塑料的摩擦系數都小。
純PTFE強度低、耐磨性差以及耐蠕變性不好,通常要在PTFE聚合物中添加一些無機顆粒，如石墨、二硫化鉬、三氧化二鋁、玻纖、碳纖維等來提高其力學性能；也可利用與其他聚合物如聚苯酯(PHB)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚全氟（乙烯/丙烯）共聚物(PFEP)等共混的方法來擴展其阻尼溫度范圍，提高其耐蠕變性。
