聚氨酯保温管从里到外分三层结构：
层：工作钢管层 根据设计和客户的要求一般选用无缝钢管、螺旋钢管和直缝钢管。钢管表面经过的抛丸除锈工艺处理后，钢管除锈等级可达GB8923-1988标准中的Sa2级，表面粗糙度可达GB6060.5-88标准中R=12.5微米。
二层：聚氨酯保温层： 用高压发泡机在钢管与外护层之间形成的空腔中一次性注入硬质聚氨酯泡沫塑料原液而成，即俗称的“管中管发泡”。
三层：高密度聚乙烯保护层： 预制成一定壁厚的黑色或黄色聚乙烯塑料管材。其作用一是保护聚氨酯保温层免遭机械硬物破坏，二是防腐、防水。
由于聚氨酯保温管保温层紧密地粘结在钢管外皮，隔绝了空气和水的渗入，能起到良好的防腐作用。同时它的发泡孔都是闭合的，吸水性很小。高密度聚乙烯外壳、玻璃钢外壳均具有良好的防腐、绝缘和机械性能。因此，工作钢管外皮很难受到外界空气和水的侵蚀。只要管道内部水质处理好，据国外资料介绍，高温预制直埋保温管的使用寿命可达50年以上，比传统的地沟敷设、架空敷设使用寿命高3~4倍。