Tepelně odolná PI páska může tolerovat vysoké teploty po delší dobu, typicky až kolem 250 °C (482 °F), přičemž některé specializované varianty jsou schopné zvládnout i vyšší teploty. Nepřetržité vystavení při maximální teplotě nebo v její blízkosti může způsobit postupnou degradaci materiálových vlastností pásky. V průběhu času může lepidlo ztratit svou účinnost, což vede ke snížené adhezní síle, zatímco samotný polyimidový film může zkřehnout nebo ztratit svou pružnost. Izolační vlastnosti pásky se mohou také zhoršit při dlouhodobém vystavení teplu, takže je méně účinná jako elektrický izolátor nebo tepelná bariéra. Proto, zatímco PI páska je vysoce odolná vůči teplu, dlouhodobé, nepřetržité vystavení extrémním teplotám může vést k případnému poškození materiálu.
Oproti tomu PI páska je vysoce účinná při krátkodobém nebo přerušovaném vystavení extrémním teplotám. Polyimidová fólie pásky má vynikající tepelnou stabilitu a dokáže odolat teplotním špičkám výrazně nad její nepřetržitou provozní mez (v některých případech až 400 °C nebo 752 °F) bez významné degradace. Krátkodobá expozice umožňuje pásce zachovat si strukturální integritu, přilnavost a izolační vlastnosti i při vyšším tepelném zatížení. Díky tomu je tepelně odolná páska PI ideální pro aplikace, kde jsou běžné krátkodobé podmínky s vysokou teplotou, jako je pájení, elektronika nebo určité automobilové aplikace. V těchto případech nebude výkon pásky ohrožen, pokud bude vystavení teplu krátké a v rámci tolerancí materiálu.
Dalším důležitým aspektem tepelně odolné PI pásky je její schopnost zvládnout tepelné cykly – opakované vystavení kolísajícím teplotám. Zatímco páska odolává vysokým teplotám, opakované cyklování z horkého do studeného může namáhat lepidlo a polyimidový film, což vede k potenciálnímu oslabení vazby nebo mírnému popraskání pásky. Krátkodobé vystavení vysokým teplotám v cyklistickém prostředí může způsobit menší degradaci ve srovnání s nepřetržitým vystavením, ale stále vyžaduje pečlivé zvážení specifikací pásky a podmínek, kterým bude vystavena.