聚合物材料經輻射交聯后，聚合物大分子之間形成一定的交聯點， 使聚合物的分子量提高，并形成一種三維網狀結構的分子，對聚合物的各項物理性能產生影響： (1)提高熱穩定性(包括高溫特性及熱氧老化性)；
(2)提高抗張強度和減少彈性；尤其是提高在高溫下的抗張強度。
輻射交聯后可提高材料的抗張強度、耐磨性等機械性能。但值得注意的是這并不是絕對的， 尤其是對半結晶高聚物， 到一定交聯程度后， 交聯聚合物的抗張強度會下降。
除此之外，輻射還可改善聚烯烴耐環境應力撕裂性、低溫脆性等，但最主要的是改善在高溫下的力學性能。
(3)交聯聚合物不能為溶劑所溶解，只能為溶劑所溶脹。
輻射交聯與化學交聯相比，主要有以下優點：
(1)無須添加熱引發劑，可避免混料過程中的預交聯。
(2)交聯在常溫下進行，可節約能源和避免環境污染。
(3)交聯工藝簡單，交聯過程容易控制，交聯度可通過調節輻射劑量來控制。
(4)應用范圍大，如PP，氯化聚乙烯（CPE），氟材料等。
(5)效率高，成本低。
(6)改善電性能： 蒸汽交聯的PE電纜在高壓蒸汽下不可避免會將蒸汽滲入PE層，造成許多微孔，若沾污物濃度高，電纜在使用中易發生“電樹現象”，而交聯劑的引入使材料的高頻特性受到損失。采用輻射交聯可避免或消除這些微孔、污穢或鼓突，并消除“水樹”及“電樹”現象，保證絕緣層的均勻性和高純度，從而使其具有更好的高頻特性及長期性能。所以，人們又把輻射加工譽為繼機加工、熱加工、電加工后的又一次工業革命。
(7)輻射交聯特別適用于生產小線，可以高速擠出后交聯，比化學交聯小線的生產速度要高。
輻射交聯加工中最廣泛的產品是交聯聚乙烯（XPE）。 PE輻射交聯后，在電線電纜材料中，它的最大工作溫度可從140℃提高到250℃ 。另一個特點就是“記憶效應” ，利用這個特點已制成熱收縮材料而大規模使用。在有機PTC（正溫度系數(Positive temperature coefficient of electricity)）材料中，當溫度超過高分子材料熔點時，會出現NTC（負溫度系數）效應，而輻射交聯PE/CB材料不僅可以減少乃至消除NTC效應，而且可以保持有機PTC材料在多次電熱循環后的穩定性。