Термореактивные полимеры находят лишь ограниченное применение в медицине, но их характерные свойства, сочетающие высокую прочность и химическую стойкость, полезны для некоторых ортопедических и стоматологических устройств. Термореактивные полимеры, такие как эпоксидные смолы и акрилы, химически инертны, а также обладают высоким модулем упругости и растяжимостью при незначительном удлинении (1-2 процента). Полимерные цепи в этих материалах сильно сшиты и поэтому имеют сильно ограниченную макромолекулярную подвижность; это ограничивает удлинение полимерных цепей под действием нагрузки. В результате термореактивные материалы являются прочными, но хрупкими.
Сшивка препятствует плотной упаковке полимерных цепей, предотвращая образование кристаллических областей. Еще одним следствием обширной сшивки является то, что термореактивные материалы не претерпевают превращения твердого тела в расплав при нагревании, поэтому их нельзя плавить и перерабатывать.