Las propiedades del polietileno pueden dividirse en propiedades mecánicas, químicas, eléctricas, ópticas y térmicas.
El polietileno es de baja resistencia, dureza y rigidez, pero tiene una alta ductilidad y resistencia al impacto, así como baja fricción. Muestra fuerte fluencia bajo la fuerza persistente, que se puede reducir por la adición de fibras cortas. Se siente cera cuando se toca.
La utilidad del polietileno está limitada por su punto de fusión de 80 ° C (HDPE, tipos de baja cristalina suaviza antes). Para grados comerciales comunes de polietileno de media y alta densidad, el punto de fusión está típicamente en el intervalo de 120 a 180ºC (248 a 356ºF). El punto de fusión para el polietileno comercial, de baja densidad, es típicamente de 105 a 115 ° C (221 a 239 ° F). Estas temperaturas varían fuertemente con el tipo de polietileno.
El polietileno consiste en hidrocarburos no polares, saturados, de alto peso molecular. Por lo tanto, su comportamiento químico es similar a la parafina. Las macromoléculas individuales no están unidas covalentemente. Debido a su estructura molecular simétrica, tienden a cristalizarse; El polietileno total es parcialmente cristalino. Una mayor cristalinidad aumenta la densidad y la estabilidad mecánica y química.
La mayoría de los grados de LDPE, MDPE y HDPE tienen una excelente resistencia química, lo que significa que no son atacados por ácidos fuertes o bases fuertes, y son resistentes a los oxidantes suaves y agentes reductores. Las muestras cristalinas no se disuelven a temperatura ambiente. El polietileno (con excepción del polietileno reticulado) usualmente puede disolverse a temperaturas elevadas en hidrocarburos aromáticos tales como tolueno o xileno, o en disolventes clorados tales como tricloroetano o triclorobenceno.
El polietileno no absorbe prácticamente agua. La permeabilidad al gas y al vapor de agua (sólo gases polares) es menor que la de la mayoría de los plásticos; Oxígeno, dióxido de carbono y aromas por otro lado puede pasar fácilmente.
PE puede convertirse frágil cuando se expone a la luz del sol, el negro de carbón se utiliza generalmente como un estabilizador UV.
El polietileno se quema lentamente con una llama azul que tiene una punta amarilla y desprende un olor de parafina (similar a la llama de la vela). El material continúa ardiendo al retirar la fuente de llama y produce un goteo.
El polietileno no puede ser impreso ni adherido sin pretratamiento.
El polietileno es un buen aislante eléctrico. Ofrece buena resistencia de seguimiento; Sin embargo, se convierte fácilmente cargada electrostáticamente (que se puede reducir mediante adiciones de grafito, negro de humo o agentes antiestáticos).