超高分子量聚乙烯纖維化學結構比較單一，化學性質比較穩定，而且具有高度結晶的結構取向，使得其在強酸和強堿中不易受到活性基因的攻擊，能夠保持它原有的化學性質和結構，所以大部分的化學物質都不容易腐蝕它。它還具有抗紫外線性佳、電絕緣性好等特點，密度約0.97克/立方厘米，比水要小，因此被廣泛應用于艦船系泊與拖纜、艦載機阻攔索與阻攔網、海洋平臺拖纜、深海能源與礦產探測開發、移動式系泊纜繩、海洋打撈與救生等領域，解決了以往使用鋼纜遇到的銹蝕和錦綸、滌綸纜繩遇到的腐蝕、水解、紫外降解等引起纜繩強度降低和斷裂，需經常進行更換的問題。此外，超高分子量聚乙烯纖維纜繩具有高強輕質、安全性高、攜帶使用方便等特點，在樹木養護、園林設計修剪、直升機快速投放物資等方面廣泛使用；具有絕緣耐高壓等特點，使其被廣泛用于電力牽引線、搭橋、絕緣吊裝、平衡掛線、江河跨線等領域；由于高強輕質的特點，超高分子量聚乙烯纖維纜繩在舞臺特技、保護攝影機控制等方面也逐漸被使用。
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值得一提的是，由于它具有優良的耐腐蝕性和高強度，在海島建設方面，成為傳統鋼筋骨架絕佳的替代建材材料。
超高分子量聚乙烯纖維結晶度在98%以上，具有高純度、高強度、耐磨性、耐疲勞、生物相容性好、輻照后不降解等特點，因此在醫療生物材料方面廣泛應用。該纖維增強復合材料用于牙托材料、醫用移植物和手術縫合線等方面，生物相容性和耐久性都較好，并具有高穩定性，不會引起過敏，已作臨床應用。此外，它還被用于醫用手套和其他醫療措施等方面。
在工業上，超高分子量聚乙烯纖維及其復合材料可用作耐壓容器、傳送帶、過濾材料、汽車緩沖板等；建筑方面可以用作墻體、隔板結構等，用其制作增強水泥復合材料可以改善水泥的韌度，提高抗沖擊性能。
由于超高分子量聚乙烯纖維具有優良的物理化學性能，其在遠洋深海生物捕撈、固定式海洋養殖網箱與海灣養殖、可移動式養殖網箱等方面得到很好的應用，這讓上述捕撈和“草原游牧式”養殖得以實現。
目前，在體育用品上，超高分子量聚乙烯纖維已用于制作安全帽、滑雪板、帆輪板、釣竿、球拍及自行車、滑翔板、超輕量飛機零部件等，其性能較傳統材料要好。隨著體育事業的發展和全民健身活動的開展，其在此領域內將得到越來越多的應用。
未來，超高分子量聚乙烯纖維在生產工藝、產品質量和品種等方面仍然需要科技人員不斷攻關，不斷提高產品性能和降低成本，推動我國高性能纖維材料的創新發展、普及和應用。