随着组成结构的变化，聚离子液体可以以固体、液体或凝胶状软物质形式存在，多数情况下以固态为常见，可加工，且耐久，具有良好的化学相容性。与非离子型聚合物相比，聚离子液体突显了优异的离子导电性、化学稳定性、不易燃烧等特性。但由于离子基团被固定在聚合物链上后，离子流动性降低，玻璃化转变温度升高，导致其粘度增大、电导率相应有所下降。实际应用中，可以通过增加载体离子浓度或者改变电解液结构来增加离子流动性等方法来提高聚离子液体电导率。 聚离子液体材料的亲水/疏水性质的灵活可变调控，突显其在功能高分子材料领域的重要地位。亲疏水性的控制，在聚离子液体自组装、表界面及智能相应材料应用方面显得尤为重要。
聚离子液体的合成可以通过自由基引发聚合离子液体单体的方法实现。与离子液体性质类似, 人们可通过对聚离子液体的阴离子或阳离子的设计与组合，对聚离子液体进行分子结构设计，合成多种不同结构和功能的聚离子液体。利用阴离子交换对其功能化。可以在聚合前(单体)也可以在聚合后(聚合物)进行。 目前，多种聚合方法，如乳液聚合、分散聚合、悬浮聚合，控制自由基聚合，阴离子聚合，物理辅助聚合均被引入用于聚离子液体的合成。此外，聚离子液体可以通过自组装、模板等方法来获得不同的形貌结构，为不同领域的应用提供可能。
