高聚物在不同溫度下會呈現三種不同的物理狀態：玻璃態、高彈態、黏流態。不同的狀態具有不同的力學性能，這對高分子材料的成型加工和使用范圍都有很大影響。常見非晶態高聚物在恒定應力下的溫度一形變曲線見圖1—1。由圖1—1可見，熱塑性塑料在不同的溫度下呈現出以下三種物理狀態。
(1)玻璃態
Tg是高聚物的重要特征溫度，叫玻璃化溫度。它不是一個固定的溫度值，而是隨測試方法和條件不同而變化的。當溫度低于T，時，高聚物是剛硬的，處于玻璃態，是堅硬的固體。此時，由于分子運動能量低，鏈段運動被凍結，只能使主鏈內的鍵長和鍵角有微小的改變。在宏觀上表現為聚合物在受力方向上有很小的彈性變形，由于彈性模量高，形變值小，所以處于玻璃態的聚合物只能進行一些車、銑、削、刨等機械加工。這一聚集態也是聚合物的使用態。材料使用的下限溫度稱為脆化溫度，低于脆化溫度時，材料受力容易發生斷裂破壞。
(2)高彈態
在玻璃化溫度Tg和黏流溫度Tf之問，聚合物處于高彈態，也叫橡膠態。處于高彈態的高聚物有以下重要特性：
①可回復的彈性變形量高達100%一1 000%，但變形的恢復不是瞬時完成的。而金屬材料的普彈形變不超過1%。
②彈性模量比普通彈性材料小三個數量級，一般只有10kgf/cm2的數量級，且隨絕對溫度升高而升高。
③在快速拉伸時(絕熱過程)，高聚物溫度上升，而金屬材料溫度下降。如果把橡膠薄片拉長，把它貼在嘴唇或面頰上，就會感到橡皮在伸長時發熱，回縮時吸熱。
④形變與時間有關，橡膠受到外力(應力恒定)壓縮或拉伸時，形變總是隨時間而發展，最后達到最大形變，這種現象叫蠕變。原因：由于橡膠是長鏈分子，整個分子的運動都要克服分子間的作用力
(3)黏流態
當溫度進一步升高，超過黏流溫度Tf時，分子鏈作為一個整體。可以相對滑動，在外力的作用下，聚合物像液體一樣黏性流動，形變變得不可逆了，稱為黏流態。呈黏流態的聚合物熔體在黏流溫度Tf以上稍高的溫度范圍內，常用來進行壓延成型和某些擠出、吹塑成型。比黏流溫度Tf更高的溫度，使聚合物大分子熱運動大大激化，產生不可逆黏性形變占絕對優勢，這一溫度范圍常用于進行紡絲、注射、擠出、吹塑、貼合等成型加工。
