Клеи широко применяются в машиностроении, строительной, деревообрабатывающей промышленности для соединения дерева, пластмасс, силикатного стекла, керамики, фарфора и многих других материалов. Во многих случаях склеивание является единственно возможным способом соединения разнородных неметаллических материалов.

При склеивании древесины используются преимущественно клеи из термореактивных олигомеров и полимеров. Склеивание пластмасс, стекла, керамики, фарфора, а также приклеивание этих материалов к металлам в зависимости от свойств склеиваемых материалов и условий работы клеевых соединений производится с помощью клеев на основе как термореактивных, так и термопластичных полимеров.

Технические требования к клеям для соединения неметаллических материалов (помимо общих требований, предъявляемых к клеям и изложенных выше) отличаются некоторой специфичностью. В частности, при оценке прочности склеивания, как правило, требуется, чтобы клеевое соединение было равнопрочно со склеиваемым материалом.

Подготовка неметаллических материалов перед склеиванием обычно сводится к созданию шероховатой поверхности и очистке от загрязнений. Придание шероховатости осуществляется с помощью опескоструивания, обработкой шкурками, напильником, абразивным кругом и т. д.