Недостатками полистирольных изделий являются склонность их к старению, что увеличивает их хрупкость, нестойкость при кипячении в воде и низкая теплостойкость (около 80°). Для уменьшения хрупкости при изготовлении пластической массы добавляют пластификаторы (трикрезилфосфат, дибутилфталат, жирные кислоты).

При изготовлении полистирола с наполнителями вводят наряду с пластификаторами минеральные наполнители — кварцевый, слюдяной порошки, углекислый кальций и др., что несколько увеличивает теплостойкость пластмассы. В зависимости от назначения выпускают полистирол многих марок, в связи с чем, его свойства несколько варьируют.

Из полистирола изготовляют бытовые изделия, которые по условиям своей эксплуатации не подвергаются действию горячей воды температуры 80—100°, поскольку теплостойкость полистирола умеренная: гребни и расчески, шкатулки, мыльницы, пудреницы, шахматы, чернильницы, граммофонные пластинки и другие изделия. Как поделочный материал для бытовых изделий полистирол применяется не столь широко, как аминопласты и органическое стекло.

Благодаря хорошей механической прочности, высоким электроизоляционным свойствам полистирол находит широкое применение в электропромышленности. Полистиролы применяют также для остекления общественных зданий, для изготовления химической аппаратуры, для изготовления лаков и др.

В сополимеризации с бутадиеном стирол применяется для получения высококачественного искусственного каучука; совместная полимеризация стирола с виниловыми соединениями, акриловыми эфирами и др. обусловливает получение новых полимеров с улучшенными свойствами, в частности с повышенной теплостойкостью.