聚苯硫醚的玻璃化温度为150℃ ,热分解温度为在522尤，具有优良的耐热性和阻燃性。 经玻璃纤维增强后的PPS，其热变形温度（1.82MPa载荷）大于260℃。如此高的耐热性能，在热固性塑料中也不多见。

PPS优异的耐热性能还表现在高温热老化后的强度保持率上。由于PPS的结晶度较高，它的机械强度随温度的升高下降较小，在200℃下仍能保持较高的机械强度。玻璃纤维增强 PPS在100℃的机械强度通常可保持初期值的80%以上，200℃下仍能保持50%左右。

PPS的阻燃性能非常突出。大多数工程塑料为了提高阻燃性能，通常都需要加入一定量的阻燃剂，而阻燃剂（多卤化物、含磷和含硫有机化物、三氧化二锑等）往往会影响制品的电性能，一旦燃烧，有些阻燃剂会放出腐蚀性的有毒气体，这些腐蚀性气体在成形加工时还会对设备、模具造成一定程度的腐蚀。PPS分子结构中含有硫原子，本身具有阻燃作用，因此无需加入阻燃剂就可以达到UL94V4级。PPS的氧指数为47，接近阻燃性极其优异的聚氯乙烯，为不燃物。