聚氨酯弹性体的力学性能取决于聚氨酯弹性体的结晶倾向，特别是软链段的结晶倾向，但是，聚氨酯弹性体是在高弹状态下使用的，不希望出现结晶，所以，就需要通过配方和工艺设计，在弹性和强度之间找到平衡，使制备的聚氨酯弹性体在使用温度下不结晶，具有良好的弹性，而在高度拉伸时能迅速结晶，并且这种结晶的融化温度在室温上下，当外力解除后，该结晶迅速融化，这种可逆结晶结构对提高聚氨酯弹性体的力学强度是非常有益的。
聚氨酯弹性体能否具有可逆结晶，主要取决于软链段的极性、分子量、分子间力和结构的规整性。聚酯的分子极性和分子间力大于聚醚，所以聚酯型聚氨酯弹性体的力学强度大于聚醚型聚氨酯弹性体；软链段中的侧基会使结晶性降低，从而会降低制品的力学性能。
聚氨酯硬链段的结构对聚氨酯弹性体的力学性能也有直接和间接的影响，通常，芳族二异氰酸酯[如二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)]要大于酯族二异氰酸酯[如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)]；有对称结构的二异氰酸酯（如MDI）能赋予聚氨酯弹性体更高的硬度、拉伸强度和撕裂强度；扩链交联剂结构对弹性体力学性能的影响与二异氰酸酯相似。