介質水中水性聚氨酯的粒徑大小對乳液的穩定性、成膜性、對基材的濕潤性能、膜性能及粘接強度等性能有較大影響。在配方基本不變、親水性基團含量基本相同的情況下，乳液粒徑的減小，有利于提高乳液的穩定性和膠膜性能。乳液穩定性還與親水基團含量和乳液顆粒表面的離子基團有關。表面張力是關系到水性聚氨酯對基材濕潤性的重要因素。

水性聚氨酯的表面張力一般在0.040-0.055 n/m 之間。為了使水性聚氨酯涂覆在塑料等低表面能材料的表面，可以加入潤濕劑來降低乳液的表面張力。水性聚氨酯的粘度與固含量有關，其粘度主要與樹脂的離子電荷和粒子結構有關。水性聚氨酯的黏度可根據施工方法及用途而調整，例如使用增黏劑。

水性聚氨酯干燥后具有彈性體的外觀和性能。由于聚氨酯原料的多樣化，水性聚氨酯也可以制備由軟到硬的干膜。熱處理通常可以提高粘合膜的強度和耐水性。在乳液中加入交聯劑一般也能提高膠膜的強度，但有時會降低其伸長率。水性聚氨酯樹脂通常含有親水基團。在干燥固化過程中，如果離子型聚氨酯的成鹽劑能夠逸出，薄膜就會獲得一定的疏水性；如果成鹽劑不能逸出，親水基團保留，成膜過程中基團之間沒有發生交聯反應，那么膠膜的耐水性就差。