聚四氟乙烯与碳链相结合的完全是氟原子，分子链的规整性和对称性极好，大分子链为线型结构，几乎没有支链，容易形成有序排列，故极易结晶， 而且结晶度很高。一般制品的结晶度为57%-75%，最高可达93%〜97%。结晶度的大小与其分子量有关，分子量越小，越易结晶。结晶度的大小也与烧结成型时的冷却速度有关，冷却速度缓慢，结晶度大。结晶度越高，制品密度越大。

       聚四氟乙烯分子中，碳链两侧具有电负性极强的氟原子，氯原子间的斥力很大，所 以该大分子链的内旋转很困难，分子链僵硬，这种特性使其熔点可高达327℃：。温度达到熔点后，结晶熔化，但不能成为可流动的熔体，在温度达到已使其分解时，还没有发生可观察到的流动。因此不能用加工一般热塑性塑料的方法加工聚四氟乙烯。

       聚四氟乙烯大分子链中只存在C一F键和C—C键。C一F键很稳定，其键能高达 504kJ/mol,要使其断裂，需要较大的能量。C—C键也较稳定。从空间讲，碳链周围围着一层氟原子，由于氟原子的体积较大，把主链上的碳原子屏蔽起来，这种结构使其具有既耐高温又耐腐蚀的特性。聚四氟乙烯通常在温度高于390℃时才发生分解。其耐腐蚀性除了高温下的熔融碱金属、三氟化氯等少数物质外，几乎所有介质都不能腐蚀它，甚至包括强氧化剂的王水在内，故有“塑料王”之称。

       在其大分子中，氟原子的相互排斥力很大，所以使整个大分子不像C一H键分子链 那样呈锯齿形排列，而使C一F键呈螺旋形的空间排列。由于螺旋构形中偶极的平衡化，使整个大分子偶极距接近于零。只有当某些结构缺陷出现在分子构象中时，才使大分子表现出刚刚可被检测到的偶极取向效应，因此大分子不带极性，其介电常数很小，具有极其优良的电性能。这种螺旋形空间排列也有利于其耐寒性能的提高。

       大分子的表面自由能很低，只有19X10³N/m,是已知固体材料中表面自由能最小的材料之一，因此几乎所有材料都不能粘附在其表面，从而使其表面极端惰性。由于其表面分子对其它分子的吸引力很小，所以具有非常小的摩擦因素。另外其分子链中不存在双键，而主链上的碳原子又被遮蔽起来，所以耐候性也很好。