異氰酸酯基與羥基的反應(yīng)產(chǎn)物為氨基甲酸酯。有研究表明，異氰酸酯與羥基的反應(yīng)是二級反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)隨著羥基含量而變化，不隨異氰酸酯濃度而改變。

多元醇與多異氰酸酯生成聚氨基甲酸酯（簡稱聚氨酯）。

若反應(yīng)物中的異氰酸酯基過量，即異氰酸酯基與羥基的摩爾比大于1，則得到的是端基為NCO的聚氨酯預(yù)聚體，彈性體、膠黏劑、涂料甚至泡沫塑料等的制備都涉及聚氨酯預(yù)聚體的制備。

若反應(yīng)混合物中羥基與異氰酸酯基等物質(zhì)的量，理論上生成分子量無窮大的高聚物。不過由于體系中可能存在的微量水分、催化性雜質(zhì)及單官能度雜質(zhì)的影響，聚氨酯的分子量一般為數(shù)萬至十多萬。

如果羥基過量，則得到的是端羥基聚氨酯，可用于聚氨酯膠黏劑的主劑及混煉型聚氨酯彈性體生膠等。

異氰酸酯與羥基化合物的反應(yīng)活性受各自分子結(jié)構(gòu)的影響。前面已述，異氰酸酯的反應(yīng)活性受核基類型、芳香族核基取代基種類和位難易有關(guān)，歸根結(jié)底受醇或低聚物多元醇的分子結(jié)構(gòu)影響。

在異氰酸酯和羥基化合物（醇）的反應(yīng)中，各類羥基的反應(yīng)活性大小順序為：伯羥基>仲羥基>叔羥基，它們與異氰酸酯反應(yīng)的相對速率分別為1.0、0.3、0.01。這主要是羥基化合物的位阻效應(yīng)和極性因素引起的。同一類型的醇（例如伯醇），其反應(yīng)活性也不同，這是由于在反應(yīng)中受醇本身的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)物濃度、異氰酸酯指數(shù)、微量酸堿等因素的影響。對于官能度相同的多羥基化合物，分子量小的反應(yīng)速率快；羥基含量相同的情況，官能度大的反應(yīng)速率快，反應(yīng)物黏度增加快。

由于伯羥基與仲羥基的反應(yīng)活性不同，含端伯羥基聚酯二醇及聚四氫呋喃二醇的反應(yīng)速率是端基為仲羥基的聚氧化丙烯二醇的10倍左右。