Основными структурными параметрами любой пены, определяющими свойства пенопласта, являются следующие характеристики:
- объемная доля газовой фазы в композите или степень вспенивания;
- количество газовых ячеек (пузырьков) в единице объема;
- размер (диаметр) газовых ячеек;
- доля открытых ячеек или непрерывность газовой фазы (пена или губка).
Эти характеристики определяются структурой пены и свойствами полимера. Рассмотрим связь структуры со свойствами пенопластов.
Механические, теплоизолирующие и звукоизолирующие свойства пенопластов определяются в основном степенью вспенивания.
Прочность при сжатии и при растяжении, модуль упругости пенопласта снижаются с увеличением степени вспенивания. При этом любой модуль упругости (М) может быть рассчитан по модифицированному уравнению Нильсена:

Увеличение степени вспенивания повышает долю открытых газовых ячеек, а это ведет к росту поглощающей способности и проницаемости пенопласта.

Зависимость относительной прочности при сжатии, водо-поглощения (Vw) и коэффициента теплопроводности от объемного содержания газовой фазы в пенопласте.

Но это свойство можно существенно менять путем регулирования доли открытых газовых ячеек за счет управления технологическими условиями вспенивания.
Пенопласты характеризуются очень низкой теплопроводностью, которая снижается с увеличением кратности вспенивания.
Размер ячеек весьма существенно влияет на прочностные свойства пенопластов. С увеличением размера пузырьков газовой фазы прочностные свойства пенопластов заметно снижаются и уменьшается величина предельной деформации при разрыве.

Зависимость прочности при растяжении (а) и относительного удлинения при разрыве (б) пенополиуретана с плотностью 32 кг/м3 от числа пор (N) в единице объема.

На поглощающую способность пенопластов и их проницаемость наиболее сильное влияние оказывает доля открытых ячеек в пенопласте. Чем больше эта доля, тем выше проницаемость пенопластов и поглощение ими различных жидкостей и газов.