Proprietățile polietilenei variază în funcție de calitatea materialului virgin utilizat pentru a sintetiza acest termoplastic și de cristalizarea structurală a acestuia. În general, integritatea materialului pe bază de polietilenă a produsului final din industria materialelor plastice se bazează pe densitate și punctul de topire. Cu toate acestea, deoarece această substanță poate fi produsă printr-un număr de metode de polimerizare a etanului, fiecare va produce diferențe în proprietățile specifice ale polietilenei. Variațiile care pot duce la aceste diferențe implică greutatea moleculară, densitatea și gradul de ramificare a atașării moleculare a carbonului.
Majoritatea oamenilor sunt familiarizați cu cele două forme cele mai comune ale acestui polimer: polietilenă de joasă densitate (LDPE) și polietilenă de înaltă densitate (HDPE). Deoarece proprietățile polietilenei primei conțin un grad mai mare de ramificare a lanțului lung, matricea este mai puțin densă și nu oferă la fel de multă rezistență la tracțiune ca cea din urmă. Deoarece acesta este cazul, LDPE este mai puțin costisitor de produs și procesat decât polimerii similari.
HDPE, pe de altă parte, este un grad mai durabil de polietilenă datorită unei densități mai mari și cristalizării liniare. Proprietățile polietilenei acestui material îl fac potrivit pentru utilizarea în producerea multor tipuri de materiale plastice rezistente la stres, destinate utilizării consumatorilor și comerciale. De exemplu, HDPE este folosit pentru a face recipiente de lapte de dimensiunea unui galon, precum și pentru instalații sanitare.
După cum sa menționat anterior, proprietățile polietilenei diferă în funcție de metoda de polimerizare utilizată. Procedeul poate fi indus prin stimularea polimerizării radicalilor liberi, prin introducerea unei amide alcaline sau a unui monomer secundar (polimerizarea prin adiţie anioică şi respectiv polimerizarea prin coordonare ionică) sau prin utilizarea unui catalizator. În plus, aplicarea de înaltă tensiune este utilizată pentru a obține polietilenă cristalină cu lanț extins (ECC), care are ca rezultat o cristalizare densă, dar dă transparență.
Catalizatorii sunt adesea metoda de alegere pentru a obține material care prezintă proprietăți de polietilenă dorite. De exemplu, polietilena cu greutate moleculară ultra mare (UHMWPE) și polietilena cu greutate moleculară mare (HMWPE) sunt ambele induse de catalizator și au o densitate și o greutate moleculară neobișnuit de ridicate. Datorită unui grad ridicat de durabilitate, UHMWPE este utilizat pentru fabricarea diferitelor piese de mașini, articulații și implanturi artificiale și veste antiglonț. HMWPE este utilizat pentru a face articole rezistente la substanțe chimice, cum ar fi rezervoarele de combustibil și de stocare.
Pe lângă densitate, greutate moleculară și rezistență la stres, alte proprietăți ale polietilenei sunt considerate pentru evaluarea funcției și a aplicării. Acestea includ rezistența la șoc sau la impact, viteza de forfecare – rata de topire și curgere a polimerului – și rezistența la ușurare, care se referă la modul în care materialul rezistă la topire și remodelare. Toți acești factori influențează modul în care materialul va funcționa în timpul procesării. În plus, deoarece o mare parte din materia primă utilizată în industria plastică astăzi poate proveni din rășini polimerice reciclate, proprietățile polietilenei pot varia foarte mult, chiar și între diferite loturi prezentate ca același material.