PMMA ist vor allem für seine außergewöhnlichen optischen Eigenschaften bekannt. Dieses amorphe Polymer weist eine bemerkenswerte Transparenz auf (92% durchschnittliche Transmission) im sichtbaren Bereich von 380 bis 780 nm. Der Winkel der Totalreflexion an einer Innenfläche beträgt 41 bis 42° (was seine Verwendung zur Herstellung von „Lichtleitern“, Lichtwellenleitern bzw. optischen Fasern ermöglicht). Sein Brechungsindex (für λ = 587,6 nm, Heliumlinie) beträgt 1,491, wodurch es sich für die Herstellung optischer Produkte eignet.

PMMA ist ein amorphes bzw. nicht kristallines Polymer, dessen Glasübergangstemperatur zwischen 110 und 135°C liegt. Daher ist es bei Raumtemperatur hart, steif und spröde, mit geringer Dehnung. PMMA ist hygroskopisch, und unter extremen Bedingungen wirkt das aufgenommene Wasser als Weichmacher und verändert die Materialeigenschaften. Sein Kriechverhalten ist relativ gering. Wird die kritische Spannung überschritten, neigt PMMA zu Spannungsrissbildung (feine Risse). Dieses Phänomen wird in Gegenwart korrosiver Medien (Alkohol, Benzin usw.) verstärkt. Die Schlagzähigkeit ist relativ niedrig und das Polymer ist spröde. Diese kann durch Zugabe eines Schlagzähmodifikators verbessert werden. PMMA ist unter normalen Einsatzbedingungen relativ kratzfest. Bei häufigem Reinigen oder in staubiger Umgebung kann es jedoch verkratzen. PMMA lässt sich leicht polieren.