As propriedades do polietileno podem ser divididas em propriedades mecânicas, químicas, elétricas, ópticas e térmicas.
O polietileno é de baixa resistência, dureza e rigidez, mas tem alta ductilidade e resistência ao impacto, bem como baixa fricção. Ele mostra um forte fluência sob força persistente, que pode ser reduzida pela adição de fibras curtas. Parece waxy quando tocado.
A utilidade do polietileno é limitada pelo seu ponto de fusão de 80 ° C (176 ° F) (HDPE, tipos de adubos cristalinos baixos mais cedo). Para os graus comerciais comuns de polietileno de média e alta densidade, o ponto de fusão está tipicamente na faixa de 120 a 180 ° C (248 a 356 ° F). O ponto de fusão para polietileno médio, comercial, de baixa densidade é tipicamente de 105 a 115 ° C (221 a 239 ° F). Estas temperaturas variam fortemente com o tipo de polietileno.
O polietileno consiste em hidrocarbonetos não polares, saturados e de alto peso molecular. Portanto, seu comportamento químico é semelhante à parafina. As macromoléculas individuais não estão ligadas covalentemente. Devido à sua estrutura molecular simétrica, eles tendem a cristalizar; O polietileno total é parcialmente cristalino. Maior cristalinidade aumenta a densidade e estabilidade mecânica e química.
A maioria das classes de LDPE, MDPE e HDPE tem excelente resistência química, o que significa que elas não são atacadas por ácidos fortes ou bases fortes, e são resistentes a oxidantes suaves e agentes redutores. As amostras cristalinas não se dissolvem à temperatura ambiente. O polietileno (diferente do polietileno reticulado) geralmente pode ser dissolvido a temperaturas elevadas em hidrocarbonetos aromáticos tais como tolueno ou xileno, ou em solventes clorados tais como tricloroetano ou triclorobenzeno.
O polietileno absorve quase nenhuma água. A permeabilidade ao gás e ao vapor de água (apenas gases polares) é menor do que para a maioria dos plásticos; O oxigênio, o dióxido de carbono e os aromas, por outro lado, podem passar facilmente.
O PE pode tornar-se quebradiço quando exposto à luz solar, o negro de carbono geralmente é usado como um estabilizador de UV.
O polietileno queima lentamente com uma chama azul com uma ponta amarela e emite um odor de parafina (semelhante à vela). O material continua a queimar na remoção da fonte de chama e produz um gotejamento.
O polietileno não pode ser impresso ou preso sem pré-tratamento.
O polietileno é um bom isolador elétrico. Oferece boa resistência de rastreamento; No entanto, torna-se facilmente carregado eletrostáticamente (o que pode ser reduzido por adições de grafite, negro de carbono ou agentes antiestáticos).