Los métodos físicos se centran en la abrasión mecánica, creando un área de unión más extensa al generar rugosidad a través de la introducción de un cierto número de crestas y valles, pero causan un elevado ratio de degradación sobre los polímeros tratados. Se pueden alcanzar buenos niveles de adhesión sobre adherentes metálicos sometidos a abrasión, las tensiones aplicadas sobre uniones adhesivas de superficies de alta rugosidad se distribuyen en la línea de unión, por lo que se permite una mejor disipación de la energía plástica. Sin embargo, el uso de este tipo de metodología sobre polímeros se encuentra limitado, ya que el elevado número de tensiones y daño creados mediante lijado o granallado, puede ser bien tolerado por metales, no así por materiales poliméricos o compuestos de matriz polimérica. Pese a ello, el granallado es una técnica de uso habitual sobre materiales compuestos de uso aeroespacial, tal y como en la abrasión de materiales compuestos reforzados con fibra de carbono. Los procesos de unión mecánica incluyen los métodos convencionales de atornillado y remachado. Los pernos y remaches pueden estar hechos del mismo o diferente material con respecto a los sustratos de unión. El uso de tornillos autorroscantes evita cortar roscas en una etapa anterior del proceso. Las uniones atornilladas que se aflojan con frecuencia y tienen un diámetro de >4 mm deben equiparse con un casquillo roscado metálico hundido o incrustado. Las uniones con remaches se pueden preparar utilizando las técnicas empleadas en la industria metalúrgica. Las cabezas de los remaches pueden formarse mediante conformado en caliente o prensado en frío. Los tiempos de ciclo para los procesos de remachado son cortos y la resistencia mecánica de las uniones remachadas es satisfactoria. Los remaches a presión se insertan en los orificios de los remaches y se fijan para formar una unión sólida al extender el eje del remache. Una variación de unión particularmente elegante para polímeros implica los llamados conectores de abrazadera o de presión en los que las protuberancias o ganchos se entrelazan en rebajes de forma correspondiente cuando los dos componentes se ponen en contacto. Las uniones de este tipo pueden hacerse herméticas al aire o al agua mediante el uso de juntas o selladores. También se pueden formar enlaces mecánicos de esta forma entre polímeros y otros materiales.