Polyurethan ist ein Kunststoff (ein Polymer), der aus der chemischen Reaktion von Polyolen und Diisocyanaten entsteht. Zusammen mit Polyolen, die aus langen Alkoxyetherketten bestehen, bilden Diisocyanaten wie z. B. Methylendiphenyldiisocyanate (MDI) und Toluoldiisocyanate (TDI) die Grundbausteine von Polyurethan. Die eingesetzten Polyole besitzen als reaktionsfähige funktionelle Gruppen mindestens zwei OH-Gruppen, die Isocyanate mindestens zwei NCOGruppen.  Werden diese vermischt, reagieren sie miteinander. Unter Zugabe von Wasser, Säure oder dem Einsatz von physikalischen Treibmitteln entsteht Schaum. Damit Polyurethan den hohen Qualitätserwartungen und technischen Produktspezifikationen gerecht wird, werden Farbstoffe und Zusätze beigemischt, um die richtige Zusammensetzung des Schaumstoffs sicherzustellen. So wird eine nahezu endlose Vielfalt an Schaumdichten erreicht. Das Molekül wird angepasst, um verschiedene Eigenschaften zu ermöglichen, PUR-Materialien können härter oder weicher gestaltet werden.

Einfluss auf die Beschaffenheit des Polyurethans hat zunächst die Wahl der Anzahl der OH- und NCO-Gruppen in den Ausgangskomponenten. Durch Modifizierung der Molekülstruktur lassen sich nahezu beliebige Eigenschaftsspektren erzeugen. Die molekulare Struktur von PUR wird wesentlich durch die Variation der Kettenlänge und den Grad der Verzweigung bzw. der Vernetzung bestimmt. So erhält man bei Verwendung von langkettigen Polyolen weiche bis elastische Schäume, oder bei kurzkettigen Polyolen stark vernetzte, harte Schaumstoffe.

Hinzu kommt die Möglichkeit, durch Zuschlagstoffe, wie Glas- oder Naturfasern, das Eigenschaftsprofil des entstehenden Kunststoffs weiter zu variieren. Heute steht eine große Palette an Rohstoffkomponenten und Additiven zur Verfügung, die eine anwendungs- und eigenschaftsspezifische Formulierung des Schaumsystems ermöglicht. Auch die Wahl des Treibmittels beeinflusst die Beschaffenheit des Endproduktes. So wird z. B. Kohlendioxid als Treibmittel verwendet, um Weichschaumstoff für ein bequemes Sofa herzustellen. Bei Hartschaumstoff kann ein Zellgas, z. B. Pentan, in den geschlossenen Zellen des Schaums eingeschlossen werden, um so sein Dämmvermögen zu optimieren. Alternativ kann auch Wasser als Treibmittel eingesetzt werden.