在考虑生物降解时，可以通过改变PU材料的化学组成、柔性和刚性链段的比例和分子量控制其降解程度，其中主要在于看柔性链段，也就是多元醇的种类。PPG,PEG,PCL,乙醇酸都是用在生物降解PU中的多元醇。PEG因为其无毒性，亲水性，可溶于有机溶剂和水，无抗原性和免疫原性，而备受关注。PCL虽然降解也无毒性，但因疏水所以降解速率较低。目前，在异氰酸酯的选择方面，因为TDI和MDI为原料的PU生物降解体系在降解过程中会产生有毒副产物，因此较多的被IPDI和HDI替代。
具有抗菌表面的导管
2017年《表面科学》发表的一项研究中，使用新型的两亲性聚二甲基硅氧烷基PU网络与羧基甜菜碱连接，可以达到97.7％的抗菌效果并具有抗粘性，这在生物医学设备和海洋应用方面具有巨大潜力。在《今日材料》中，一项研究使用丁二醇扩链剂，将铜和银纳米微粒掺入多元醇组分（PTMEG 1000）中与MDI反应，所得的PU无毒理学问题，并且显示出适合医学应用所需的抗微生物活性。另外，在导尿管的表面抗菌处理中，PU也被科学家广泛关注，其优势在于韧性强，良好的生物相容性和血液相容性，以及易于生产。
药物载体
2015年《制药和生物科学》中的一项研究，使用静电纺丝制作的PU-丙烯酸聚合纳米纤维复合材料，可以根据紫杉醇的酸碱条件依赖性，令紫杉醇在十二指肠中得到释放。2017年《药物科学》的一篇文献中，抗癌药物吉非替尼被喷涂在PU支撑层和顶层之间，用作支气管癌的药物洗脱支架。
神经再生
2015年的《生物材料》杂志中，介绍了一种使用3D打印技术，成功将神经干细胞嵌入可生物降解的PU凝胶的方法，这种凝胶注入到斑马鱼体内可修复受损的神经系统。2016年，《生物材料》中构建了一种含PU结构的高度可调导电聚合物（苯胺五聚体），它能够增强髓鞘基因的表达，促进周围神经再生所必需的神经营养素分泌。
丰胸用硅胶的聚氨酯泡膜
聚氨酯泡膜在20世纪70年代便开始使用，主要是为了解决硅胶植入的普遍并发症：囊状挛缩变形。90年代初，FDA的研究表明聚氨酯泡膜会在人体内分解并产生致癌物质，英国和美国自此禁止了此种涂层植入物。
聚氨酯材料的优异性能使其在生物医药研究领域备受关注。虽然目前很多应用仍处于科研阶段，但相信在未来，聚氨酯材料将可以在医学领域的实际应用中大放光彩。