Les propietats del polietilè es poden dividir en propietats mecàniques, químiques, elèctriques, òptiques i tèrmiques.
El polietilè és de baixa resistència, duresa i rigidesa, però té una alta ductilitat i resistència a l'impacte, així com una baixa fricció. Mostra un fort fluix sota força persistent, que es pot reduir mitjançant l'addició de fibres curtes. Se sent cega quan es toca.
La utilitat del polietilè està limitada pel seu punt de fusió de 80 ° C (176 ° F) (HDPE, tipus de baix cristal·lí suavitzant anteriorment). Per als graus comercials comuns de polietilè de mitjana i alta densitat, el punt de fusió sol estar en el rang de 120 a 180 ° C (248 a 356 ° F). El punt de fusió del polietilè mitjà, comercial i de baixa densitat és normalment de 105 a 115 ° C (221 a 239 ° F). Aquestes temperatures varien fortament amb el tipus de polietilè.
El polietilè consisteix en hidrocarburs no polars, saturats i d'alt pes molecular. Per tant, el seu comportament químic és similar a la parafina. Les macromolècules individuals no estan unides covalentemente. A causa de la seva estructura molecular simètrica, tendeixen a cristal·litzar; El polietilè general és parcialment cristal·lí. La cristal·litat superior augmenta la densitat i l'estabilitat mecànica i química.
La majoria dels graus de LDPE, MDPE i HDPE tenen una excel·lent resistència química, és a dir, que no són atacats per àcids forts o bases fortes, i són resistents a suavents oxidants i agents reductors. Les mostres cristal·lines no es dissolen a temperatura ambient. El polietilè (que no sigui el polietilè reticulat) normalment es pot dissoldre a temperatures elevades en hidrocarburs aromàtics com el toluè o el xileno, o en dissolvents clorats com el tricloroetano o el triclorobencè.
El polietilè absorbeix gairebé sense aigua. La permeabilitat del vapor de gas i gas (només els gasos polars) és més baixa que la majoria de plàstics; L'oxigen, el diòxid de carboni i els aromes, d'altra banda, poden passar fàcilment.
El PE pot arribar a ser fràgil quan s'exposa a la llum del sol, el negre de carboni s'utilitza normalment com a estabilitzador UV.
El polietilè es crema lentament amb una flama blava que té una punta groga i desprèn una olor de parafina (similar a la flama de la vela). El material continua cremant al treure la font de la flama i produeix un degoteig.
El polietilè no es pot imprimir ni enganxar-se sense pretractament.
El polietilè és un bon aïllant elèctric. Ofereix una bona resistència de seguiment; No obstant això, es carrega fàcilment electrostàticament (que es pot reduir mitjançant addicions de grafit, negre de carboni o agents antiestàtics).