根據端基的反應特性，聚氨酯預聚體可分為端異氰酸酯的預聚物、端羥基的預聚體、含有封端基團的預聚劑和含有其他基團（如端硅烷基和端丙烯酸烷基）的聚氨酯預聚體。

具有NCO端基的預聚物有時被稱為改性多異氰酸酯，具有高反應特性，易受水影響，且儲存壽命短；具有羥基末端的預聚物稱為羥基末端預聚物，具有一般的反應活性和較長的儲存壽命，通常用作粘合劑的主劑。通過使含有活性氫的密封劑與NCO基團反應以保護預聚物中的游離NCO基團，制備封閉的聚氨酯預聚體。

聚氨酯預聚體制備的涂層或粘合劑在施工后將熱解封，并再次生成NCO基團，后者將參與交聯反應以固化系統。