具有不同結構的聚合物有著不同的性能，具有各種性能的水溶性聚合物有著多方面的廣泛用途。例如，大多水溶性聚電解質在水溶液中，由於離子間的相互排斥，聚合物分子鏈能大大擴展，所以聚合物水溶液的粘度，要比一般有機溶劑的聚合物溶液粘度要高。利用這種水溶性聚合物的增粘作用，可作為食品、塗料、醫藥品、化妝品的穩定劑。
還可以利用水溶性聚合物結構上的極性基團，以及與土壤粒子有很強的相互作用力的性質，把它作為土質改良劑和土質穩定劑等。此外，從聚合物水溶液中通過一定的方式蒸發去水，能形成聚合物的皮膜。利用這種能形成皮膜的性能，可作為醫藥品的包衣材料或者使各種藥物（及殺蟲藥等）受到緩慢釋放的作用。下面通過舉例，對水溶性聚合物的性能與用途進行簡單描述。
一、澱粉及其衍生物。澱粉來源於植物，經無水醋酸等處理可製成各種澱粉衍生物。由於它的增粘作用、良好的粘結性和成膜性，因此廣泛用來作為紙張的上漿劑、紡織上漿劑以及顏料的包衣等。
二、纖維素及其衍生物。鹼性纖維素與氯甲烷作用，生成甲基纖維素。當甲基纖維素的取代度低於2時，是水可溶的。由於它的成膜性好，其皮膜無色透明，強度高，耐油耐溶劑性好。已被用來作為塗料、化妝品、醫藥片劑的包衣材料、粘合劑等。鹼纖維素與環氧乙烯作用所生成的羥乙基纖維素，通常用來作為膠乳的保護膠體，紙張增強劑和消泡穩定劑等。還有其它一些衍生物，如羧甲基纖維素等，也早就被用來作為增稠劑，醫藥品包衣材料，洗滌劑、上膠劑等。
三、聚乙烯醇類。聚乙烯醇通常是由聚乙烯乙酸脂通過皂化製得，水溶性主要取決於其皂化度。完全皂化的產物只溶於熱水，部分皂化的產物可溶於冷水和溫水，皂化度在88%左右，水溶性最好。此外，分子量高的，水溶性差，但分散穩定性強，皮膜強度高。聚乙烯醇本身可作為表面活性劑、上漿劑、乳化劑等，由於結構上羥基的親水性以及能與土粒子形成很強的親合力（包括氫鍵力），所以可以用來作為土壤改良劑和土質穩定劑等。
四、聚乙烯基吡啶。聚乙烯基吡啶結構中的內醯胺部分是親水的，具有膠體保護性好，成膜性和粘結性優良等特點。在醫藥品方面有很大用途，可作為生理物質與毒物結合，使毒物溶解，達到解毒作用，還可以作為血漿代用品，藥物的包衣材料等。此外，在冶金選礦方面，也被用來作為選擇性的絮凝劑或沉降劑等。
五、聚丙烯醯胺和聚丙烯酸鹽。聚丙烯醯胺在水溶性聚合物中佔有特別重要的地位，它被廣泛用於絮凝劑、浮選劑、金屬離子捕集劑、土壤改良劑等。由於它的水溶液是一種低粘度的液體，滲透性好，通過與交聯劑反應可以凝膠，是一種很好的土質穩定劑，廣泛用於堵水和土質的加固。聚丙烯酸鹽類通常是丙烯酸和金屬相結合而成，所生成的聚合物視金屬原子而有所不同，可以製成水溶性和水不可溶的。聚丙烯酸鈉一類聚合物是水溶性的，它形成的皮膜透明性好，堅韌耐久。可用於顏料分散劑、絮凝劑、水漿劑和土質穩定劑。
六、聚乙烯亞胺。它是一種含有一、二、三級胺的複雜支化聚合物，因為它是陽離子型的，所以易於跟陰離子的物質結合。利用這種性質，特別在造紙工業中，可以提高紙的溼潤強度、改進漿粕的脫水速度。此外，也可以藉此改進纖維紡織品的染色性能，或對織物進行有效的表面處理，使之具有一定的耐水性、耐焰性等。