可生物降解PU材料的降解机理并非是单一的生物降解，而是生物降解、化学降解和物理降解互相作用、相互促进完成的。目前可降解生物医用聚氨酯材料的降解形式主要有生物降解、热降解、光降解、氧化降解、水解和醇解等。可降解PU的分子结构直接影响其降解性能。
通过调节PU分子链软硬段的比例以及扩链剂的成分可以调控可降解材料的降解速率、机械性能和表面性能等。因此通过选用不同种类的合成可降解聚合物多元醇或者引入天然生物基材料，调节软硬段的比例和扩链剂的用量可以得到形态和性能各异的可降解PU材料。
研究表明硬段含量越高，材料的亲水性和结晶度越低，故降解速率越快。异氰酸酯是合成PU硬段的主要原料，芳香族异氰酸酯合成PU降解产物具有生物毒性，因此目前生物医学可降解PU多采用脂肪族异氰酸酯。
可降解生物医用PU软段所采用多元醇或者扩链剂为可降解成分。例如，采用PCL、PLA、 聚己二酸丁二醇酯PBAG 等合成可降解高分子低聚物作为软段，或者引入植物油、木质素、明胶、甲壳素、壳聚糖、胶原蛋白、海藻酸钠或者肝素等天然生物材料改善分子链的降解速度。
❑ 可降解生物医用PU软段
采用人工合成的可降解聚合物作为PU材料软段部分的突出优势是其分子可设计性强，易于购买。采用人工合成可降解聚合物合成的可降解PU可以分为聚醚型聚氨酯（PEU）、聚酯型聚氨酯（PBU）和聚碳酸酯型聚氨酯（PCU）。其中PEU常被用于伤口敷料和软组织修复，常用的聚醚有聚氧化乙烯（PEO）、聚化丙烯（PPO)和聚四亚甲基醚(PTMO)。
PEU可以在水解酶如木瓜蛋白酶、细胞衍生酶(胆固醇酯酶、弹性蛋白酶、羧酸酯酶)等作用下水解，也可以在血液中巨噬细胞所产生的氧自由基作用下氧化降解。相对于PEU，PBU则更容易降解，这是由于生物体是一个水环境，聚酯中大量的酯键更容易发生水解反应。
图：木瓜蛋白酶
常被用于合成可降解PU的聚酯又可分为人工合成聚酯和微生物合成聚酯。人工合成聚酯包括PCL、PBAG、聚乙醇酸（PGA）及其共聚物PLGA，微生物合成聚酯包括PLA、PBS、PHB及其共聚物PHBV。PCU相对于PEU和PBU而言具有更好的生物稳定性，不易被氧化降解，但是其在巨噬细胞和胆固醇酯酶的作用下也可以发生水解。常用的聚碳酸酯主要包括聚碳酸酯（PC）和聚六亚甲基碳酸酯(PHC)等，而采用聚碳酸酯合成的PU水解速度要慢于采用聚酯合成的PU。
因此，在设计和合成可降解PU时，可以通过选择不同的聚酯、聚醚、聚碳酸酯或者这几种可降解聚合物的组合实现不同环境对降解方式和速率控制的目标。
PU由于其独特的化学性质、优异的机械性能和加工性能已经被广泛用于各种生物医学产品，但是其降解性能和生物相容性仍可以通过引入天然生物基大分子（如：多糖、蛋白质、脂质）来改善。
由于合成PU的原料中的异氰酸酯基团具有很高的活性，可与不同的羟基和氨基发生反应，因此既可以将含有多羟基或者氨基的天然高分子作为合成PU的组分之一制备PU材料，也可以通过共混的方法引入天然生物基成分，这样不但可以减少多元醇的用量，降低成本，还能赋予PU产品良好的生物相容性和降解性能。
合成的天然生物基PU在降解过程中其主链会因为天然生物高分子链段的断裂，导致分子量逐渐下降，进而生成更容易受到攻击的链段和弱键，这有利于大分子链发生进一步的氧化或者水解，直至最终完全降解。常见的生物多糖类大分子，如淀粉、纤维素、木质素、单宁、壳聚糖等具有良好的生物相容性，同时对微生物和生物体内的部分酶十分敏感，可以被充分降解为水和二氧化碳。
这些多糖类的生物大分子均可被引入PU中制备相应的产品，其中利用淀粉来制备天然生物基可降解PU材料的研究最多，但是淀粉基PU的耐水性和湿强度较差，遇水力学性性能显著下降，且固体淀粉需要进行复杂的液化过程后才能作为多元醇组分使用。
纤维素是一种多羟基的化合物，其可与异氰酸酯基团反应生成聚氨酯。用纤维素合成可生物降解PU的方法已经比较成熟，但是也存在一些缺点。一方面纤维素在水和一般有机溶剂中的溶解性非常差，也缺乏塑性，极不利于成型；另一方面纤维素虽然含有大量的羟基，但是仅有表面极少量的羟基能够参与反应，只有将固体形式的纤维素液化之后才能作为多元醇使用。
甲壳素和壳聚糖与淀粉和纤维素等多羟基化合物不同，其分子链上含有大量氨基，是天然多糖中唯一的碱性氨基多糖，被广泛用于改善PU的生物活性。
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