世界上已工業化生產的TPE幾乎涵蓋了現在合成橡膠與合成樹脂的所有領域。TPE已取代一部分天然橡膠和合成橡膠，廣泛應用在除輪胎以外的各種橡膠制品上，如汽車配件（管、帶、墊、板等）、建筑業、制鞋、醫療制品、密封制品、包裝制品、電線電纜、日常生活制品、粘合劑及高分子材料改性等。其中，膠鞋用和汽車用熱塑性彈性體是大頭，分別占到60%和30%；其次是建筑業、醫用和日用生活制品。但是熱塑性彈性體最大的缺點是耐熱性和動態疲勞性等較差，從而影響了其應用范圍的擴大，特別是迄今為止尚不能成功應用于輪胎是一大遺憾。
盡管如此，熱塑性彈性體以其接近橡膠的性能和方便的加工特點以及便于回收的優越性，已使其在材料領域獲得極大成功。同時，愈來愈多的橡膠界專家針對其耐溫性、耐動態疲勞性比較差展開了大量開發工作，并有了可喜的進展。如動態硫化和茂金屬催化技術的應用，使熱塑性彈性體向高性能化方向前進了一大步。聚丙烯彈性體采用釜內合金技術已實現工業化生產，而且已經應用于汽車上。相信不久的將來，一種完全能取代橡膠的高性能熱塑性彈性體一定會出現，屆時，橡膠工業用主體材料、生產工藝等將發生根本性變化，同時也將能徹底解決廢舊橡膠的回收利用問題。
液體橡膠也是取代橡膠的一種非常有發展前途的主體材料，是革新橡膠工業最根本的途徑，它使復雜的固相加工改為簡單的液相加工，砍去了笨重龐大的工藝加工設備，大大簡化了加工工藝，使材料混合、成型、硫化實現一體化。液體橡膠中引人注目的是聚氨酯橡膠，最初主要用于制鞋和微孔彈性材料，后逐漸用于膠帶、膠管、膠輥等產品，用聚氨酯橡膠生產自行車胎、實芯胎、工業輪胎及農用輪胎等慢速輪胎，經久耐用、顏色鮮艷，深受用戶歡迎。近幾年，華南理工大學對聚氨酯輪胎胎面進行了大量研究開發，關鍵技術取得很大進展，已建成聚氨酯輪胎胎面的子午胎生產線，產品可降低滾動阻力，節油效果顯著。
“分子制造”使新材料發展更迅速，使低成本制造分子成為可能。集成橡膠是通過分子設計，以苯乙烯、丁二烯和異戊二烯為原料，以烷基鋰為催化劑，一次合成制造的新型橡膠SIBR，該膠可以調整三種單體的比例，以滿足輪胎不同部位的要求。該膠已開發成功，可以用于綠色輪胎制造，應用前景看好。
杜仲膠具有橡塑二重性、優良的共混性及獨特的集成特性，不僅可以部分替代天然橡膠，而且可以通過對合成橡膠改性從而生成綜合性能優異的橡膠集成材料。杜仲膠的吸聲、減震和記憶功能是獨有的，是極具發展潛力的新興軍用、醫用橡膠材料。杜仲大產業的發展已經具備了技術基礎。2006年青島科大方泰材料工程公司年產500噸TPI建成投產，其產品經上海雙錢等輪胎廠應用，制造全鋼子午胎取得成功，為建設萬噸級TPI工業化裝置奠定了基礎，其在輪胎上的應用成功也佐證了杜仲膠的巨大應用前景。在杜仲橡膠的應用推廣方面，可先行在軍工、醫用等特殊橡膠制品領域進行推廣應用，在此基礎上進一步加大在輪胎領域的推廣應用，并拓展在塑料改性、輸送帶等領域的推廣應用。一旦應用研究獲得突破，我國杜仲產業將產生飛躍式發展。
骨架材料 橡膠骨架材料主要有鋼絲、錦綸、滌綸、高強力人造絲和各種短纖維，向高強力、高模量發展是今后橡膠骨架材料的方向。已經應用于輪胎的芳綸纖維是一種很有發展前途的骨架材料。近年來歐洲出售用全芳綸作骨架材料的子午線輪胎，輪胎重量減少約30%，使輪胎的行駛性能，特別是滾動阻力大幅度下降，在工程胎中使用可大大提高輪胎的耐刺扎耐切割性能。同時芳綸在齒形帶和運輸帶中也開始了應用，提高了帶體強度和使用壽命。超高分子量聚乙烯纖維和碳纖維等高性能增強纖維和橡膠工業關系密切，是骨架材料更新換代的材料。目前，國內在這些新型骨架材料方面的開發應用已取得突破，必將促進橡膠產品用骨架材料升級換代。
橡膠助劑 橡膠助劑包括硫化助劑、防護助劑、補強填充劑、粘合助劑、工藝操作助劑和特殊助劑六大類，是橡膠產品的三大原材料之一，其在橡膠產品中的消耗約占橡膠的50%左右。橡膠補強助劑重要的發展趨勢是向納米材料發展。
目前世界上著名的輪胎廠逐漸用白炭黑代替炭黑制造綠色輪胎和節能輪胎，用大量白炭黑生產的轎車胎，滾動阻力下降20%左右，節油4%-6%。隨著高分散、易分散白炭黑品種的開發應用，白炭黑得到快速發展，預計2015年全球白炭黑消耗量將達到210萬噸，我國將達到120萬噸。
納米碳酸鈣是少數幾種實現工業化的納米材料之一，將其填充在橡膠產品中,能使產品表面光滑，抗張強度高，抗撕裂、耐彎曲、抗龜裂，不僅產品性能比普通碳酸鈣大幅度提高，還可以增容降低成本。粒經小于20nm的碳酸鈣，其補強作用與白炭黑相當。
納米氧化鋅不僅提高橡膠制品機械性能，其用量比普通氧化鋅節約30%—50%。另外，納米粘土、納米三氧化二鋁、納米二氧化鈦等在橡膠工業中的應用也有所進展。因此，大力推動納米材料在傳統橡膠工業中的應用意義重大。
低滾動阻力炭黑是世界炭黑生產技術的一大突破，應用在輪胎上，可以降低滾動阻力10%左右，節油2%-3%，并可降低輪胎生熱，延長使用壽命。
信息化技術的應用
《第三次工業革命》一書作者杰里米•里夫金（Jeremy Rifkin）認為，第三次工業革命為可再生能源+互聯網技術，將在21世紀從根本上改變人們的生活和工作。制造業數字化將引領第三次工業革命，智能軟件、新材料、靈敏機器人、新的制造方法及一系列基于網絡的商業服務將形成合力，產生足以改變經濟社會進程的巨大力量。可以肯定，第三次工業革命的靈魂是信息化。
信息化技術已經強有力的改變著傳統橡膠工業，它廣泛應用在產品設計、生產、管理、檢測以及營銷等方面，取得了令人矚目的進展。用電腦指揮生產、控制工藝、計算數據、處理結果、存儲信息、聯網通訊、分析設計、監視報警等，在現代化的橡膠廠內無處不在，大大提高了工作效率和工作質量。
產品設計、工藝控制等電腦化 FEA(有限元分析)法設計產品結構，如應用于輪胎，將結構設計、建模、測試等大大簡化，從而縮短了產品開發時間和生產周期。另外，已經實現電腦化的系統還有，密煉機微機智能控制系統、輪胎胎面纏繞機數控系統、輪胎硫化計算機自動控制系統、輪胎成品計算機管理系統、數字化鞋業生產系統（制鞋業CAD/CAM集成技術）等。
輪胎企業信息化管理系統 很多軟件公司與輪胎企業結合，致力于輪胎企業全方位信息化管理，開發了多種能滿足企業內外部各層次、各部門資源信息管理需要的平臺。如軟控歷經十年，開發完成輪胎企業“操作系統”——MES系統，實現了企業、工廠、車間、工序、機臺、銷售、物流、市場信息化的集成管理和控制，創造了輪胎產業的一種新型管理模式。信息化的作用不僅是實現了社會效益和企業的利潤，更大的作用在于提高了企業和操作人員的素質，提高了整個社會的素質。信息技術不僅正在改造和提升輪胎行業，而且正在創造一個全新的輪胎行業。
銷售方式電子商務化（電商） 電子商務是一種全新商務形式，它作為經濟全球化和信息網絡化的產物，無疑代表著未來貿易方式的發展方向。橡膠工業也不例外，世界著名橡膠企業無不充分利用國際互聯網等，進行品牌宣傳、物流控制、原材料采購和產品銷售以及用戶服務。美國通過互聯網銷售的輪胎占其銷售總額的20%左右。電子商務在橡膠工業的應用必將徹底改變傳統的營銷方式，將有力的降低企業成本，提高經濟效益。如海寧中國輪胎城采取電商與傳統代銷相結合，集倉儲、物流、結算、售后服務為一體，是一種全新的現代輪胎銷售模式，具有潛在的發展前途。
光機電一體化技術和機器人技術的應用
目前、橡膠工業仍是手工操作比較多的一個產業，特別是輪胎、膠鞋等部件比較多的產品，僅成型就有十幾道工序，勞動強度大，生產效率低，嚴重影響了橡膠工業的發展。工業發達國家都把橡膠產品的成型工序為重點，通過計算機技術、光機電一體化技術和機器人技術，在自動化生產方面取得了重大進展。
現在世界上約有1000萬個機器人，其中工業機器人100萬個，主要在日本、德國和美國工作。機器人的市場產值近200億美元，預計發展到2025年將達到570億美元。2010年中國工業機器人的年裝機量為8500臺，預計到2013年達到16500臺。2011年，中國機器人的保有量已達到17萬臺,未來可能突破100萬臺。
工業機器人主要特點是擅長于重復特定的工作程序，特別適合于橡膠產品成型工序，不僅能提高生產效率，降低成本，而且能提高產品質量。國外著名橡膠公司都很重視機器人在橡膠產品生產中應用。如米其林、固特異、倍耐力、普利司通、大陸等公司已在輪胎生產中普遍應用。日本東海公司的減震橡膠生產廠基本上實現無人生產，大部分工序由機器人承擔。
軟控科捷機器人公司開發成功多項應用機器人的輪胎生產工序生產線，巨輪模具已經開發成功應用機器人制造輪胎模具和液壓輪胎硫化機機器人操作。
機器人生產的成本不會增加，只需維護費用，相對中國勞動力不斷上漲的趨勢，自動化的成本是可控的。中國作為一個制造業國家，遠期目標不能建立在勞動力價格優勢之上，不僅因為其他發展中國家也在打這張牌，而且中國的生產成本也會逐漸上升。更重要的是，新興的數字化制造業不需要大量勞動力在車間進行密集型生產，意味著廉價勞動力算不上一個特別顯著的優勢。
典型的光機電一體化技術和機器人技術在橡膠工業的應用實例如：全自動化輪胎生產線，膠管、密封條等成型、硫化連續生產線，全自動高精密橡膠制品生產線，電子輻照預硫化輪胎膠片生產線。
