两种同类或不同类的固体，由于介于两表面之间的另一种物质的作用而牢固的结合起来，这种过程称为粘接。介于两固体表面间的物质称为胶黏剂，被粘接的两固体则称为被粘物。为了使被粘物和胶粘剂形成良好的粘接接头，必须研究胶黏剂与被粘物之间发生的物理和化学变化，从理论上进行解释，以指导粘接实践。
7.2.1金属、玻璃、陶瓷等的粘接
金属、玻璃等物质表面张力很高，属于高能表面，在PU胶黏剂固化物中含有内聚能较高的氨酯键和脲键，在一定条件下能在粘接面上聚集，形成高表面张力胶粘层。一般来说，胶黏剂中异氰酸酯或其衍生物百分含量越高，胶粘层的表面张力越大，胶越坚韧，能与金属等基材很好的匹配，粘接强度一般较高。
含NCO基团的胶黏剂对金属的粘接机理如下。
金属表面一般存在着吸附水(即使经过打磨处理的金属表面也存在微量的吸附水或金属氧化物水合物)，NCO与水反应生成的脲键与金属氧化物之间由于氢键而整合形成酰脲-金属氧化物铬合物，NCO基团还能与金属水合物形成共价键等。
在无NCO场合，金属表面水合物及金属原子与氨酯键及脲键之间产生范德华力氢键，并且以TDI、MDI为基础的聚氨酯胶黏剂含苯环，具有π电子体系，能与金属形成配价键。金属表面成分较为复杂，与PU胶之间形成的各种化学键或次价键（如氢键）的类型也很复杂。
玻璃、石板、陶瓷等无机材料一般由AL2O3 SIO2 和Na2O等成分构成，表面也含吸附水、羟基，粘接机理大致与金属相同。CaO
7.2.2塑料、橡胶的粘接
橡胶的粘接一般选用多异氰酸酯胶黏剂或橡胶类粘剂改性的多异氰酸酯胶黏剂，胶黏剂中所含的有机溶剂能使橡胶表面溶胀，多异氰酸酯胶黏剂分子量较小，可渗入橡胶表层内部，与橡胶中存在的活性氢反应，形成共价键。多异氰酸酯还会与潮气反应生成脲基或缩二脲，并且在加热固化时异氰酸酯会发生子聚，形成交联结构，与橡胶分子交联网络形成聚合物交联互穿网络（IPN），因而胶粘层具有良好的物理性能。用普通的聚氨酯胶黏剂粘接橡胶时，由于各种材料基团之间化学及物理作用，也能产生良好的粘接。
PVC、PET、FRP等塑料表面的极性基团能与胶黏剂中的氨酯键、酯键、醚键等基团形成氢键，形成有一定粘接强度的接头。
有人认为玻纤增强塑料（FRP）中含OH基团，其中表面的OH与PU胶黏剂中的NCO反应形成化学粘结力。
非极性塑料如PE、婆婆，其表面极性很低，用极性的聚氨酯胶黏剂粘接时可能遇到困难，这可用多种方法对聚烯烃塑料进行表面处理加以解决。一种方法是用电晕处理，使其表面氧化，增加极性。
另一种方法是在被粘的塑料表面上采用多异氰酸酯胶粘剂等作增粘涂层剂（底涂剂、底胶）。如熔融PE挤出薄膜在PET等塑薄膜上进行挤出复合时，由于PE表面存在低聚合度的弱界面层，粘接强度不理想，使用低胶时，多异氰酸酯在热的聚乙烯表面上扩散，使弱界面层强化，复合薄膜则具有非常好的剥离强度。