Die Molekularstruktur von Vinylesterharzen ist derjenigen von Polyester sehr ähnlich. Allerdings ist die Anordnung der reaktiven Bereiche anders, denn sie sind ausschließlich an den Enden der Molekülketten zu finden. So steht die gesamte Länge der Einzelmoleküle zur Aufnahme von dynamischen Lasten zur Verfügung und Vinylester ist dadurch wesentlich zäher und widerstandsfähiger als Polyester. Auch weist Vinylester weniger der wasserempfindlichen Ester-Gruppen auf und ist damit beständiger in feuchten bzw. chemisch aggressiven Umgebungen und Anwendungen (Pipelines, Chemikalientanks etc.).
Die Grafik 16 zeigt eine idealisierte Struktur eines typischen Vinylestermoleküls. Zu beachten ist die Anordnung der Ester-Gruppen und der reaktiven Stellen (C*=C*) innerhalb der Kette.
Die Molekularkette des Vinylesters, in Grafik 17 dargestellt, kann mit der entsprechenden Darstellung des Polyesters verglichen werden; der Unterschied in der Anordnung der reaktiven Stellen ist ganz klar erkennbar.
Wegen der geringeren Anzahl von Ester-Gruppen ist Vinylester deutlich beständiger gegen die Zersetzung durch Wasser (Hydrolyse). Es findet im Yachtbau (Unterwasserbereich) darum oft Anwendung als Sperrschicht auf Polyesterlaminaten zur Vorbeugung gegen die gefürchteten Osmoseschäden. Vinylester zeichnet sich im Vergleich zu Polyester auch durch eine deutlich bessere Schlagfestigkeit aus, die mit seiner enger vernetzten Molekularstruktur zusammenhängt; um diese Überlegenheit in praktische Vorteile umsetzen zu können, ist allerdings eine Nachhärtung bei deutlich angehobener Temperatur unerlässlich.