不饱和聚酯树脂的整个固化过程包括三个阶段：
凝胶——从粘流态树脂到失去流动性生成半固体状有弹性的凝胶；
定性——从凝胶到具有一定硬度和固定形状，可以从模具上将固化物取下而不发生变形；
熟化——具有稳定的化学、物理性能，达到较高的固化度。
一切具有活性的线型低聚物的固化过程，都可分为三个阶段，但由于反应的机理和条件不同，其三个阶段所表现的特点也不同。不饱和聚酯树脂的固化是自由基共聚反应，因此具有链锁反应的性质，表现在三个阶段上，其时间间隔具有较短的特点，一般凝胶到定型有时数个小时就可完成，再加上不饱和聚酯在固化时系统内无多余的小分子逸出，结构较为紧密，因此不饱和聚酯树脂和其他热固性树脂相比具有较佳的室温接触成型的工艺性能。