硬質泡沫結構通常呈各向異性，主要是因為在發泡成型時發生流線所致，它在這方面的性質類似于樹木。在硬質泡沫中具有可辨別的“粒狀”(泡孔)的方向，一些物理性質主要取決于“粒子”的方向，物體內或復合物內從一個地方到另一個地方性質可以改變，而其他性質則不依賴于粒子的方向，而與本體性質有關。最重要的粒子與性能的依賴關系是強度和導熱性能，如抗壓和抗張強度，平行于粒子的方向最大，即泡沫上升的方向;而垂直粒子的方向則最小。
制造者的目標總是希望獲取最佳的物理性能、最低成本的產品。例如由連續法制取的以紙或其他材質為面料的層壓泡沫復合板材，其目的是為了生產具有最大強度和一定截面及厚度的板材，它既能用作屋頂的絕熱層，又能承受上人的結構強度。制備泡沫過程是將發泡的液體物料澆注于底部的面料上，物料泡沫垂直上升并固化，保證“粒子”不歪斜或在上升泡沫的頂部覆蓋面料時不使上面受壓，這樣便能獲得泡沫上升方向上的最大強度。
普通用于絕熱保溫的硬質聚氨酯泡沫，最適宜的泡沫密度在30~35kg/m3這樣的產品約有97%的氣體，分布在封閉孔內，并有最低的導熱系數。
它們的物理性能依賴于氣相和固相分布的相互作用，強度特性主要取決于固相，而導熱和氣相有關，尺寸穩定性則與以上二者均有關。
發泡成形過程是非常復雜的化學反應過程，力的平衡在整個時間內被用來維持氣體在乳液中分散的穩定性，例如，乳液體積迅速增加，溫度和翁度同時遞增，當體積增長停止，液相變成固體，而且溫度在短時間內還可以繼續上升，直到泡沫最終冷卻至室溫。
硬質聚氨酯泡沫塑料在絕熱保溫工程中能夠廣泛應用，是因為在絕熱材料中它具有低密度、低導熱系數，并可承受低的應力等主要物理性能。經驗證明，它們能夠使用許多年而性能不下降。
