Die Eigenschaften von Polyethylen variieren in Abhängigkeit von der Qualität des Neumaterials, das zur Synthese dieses Thermoplasts und seiner strukturellen Kristallisation verwendet wird. Im Allgemeinen basiert die Integrität des Endprodukts auf Polyethylenbasis in der Kunststoffindustrie auf Dichte und Schmelzpunkt. Da diese Substanz jedoch durch eine Reihe von Verfahren zur Polymerisation von Ethan hergestellt werden kann, ergeben sich jeweils Unterschiede in den spezifischen Polyethyleneigenschaften. Die Variationen, die wahrscheinlich zu diesen Unterschieden führen, umfassen das Molekulargewicht, die Dichte und den Verzweigungsgrad der molekularen Bindung des Kohlenstoffs.
Die meisten Menschen kennen die beiden häufigsten Formen dieses Polymers: Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE). Da die Polyethyleneigenschaften der ersteren einen höheren Grad an langkettiger Verzweigung enthalten, ist die Matrix weniger dicht und bietet nicht so viel Zugfestigkeit wie die letzteren. Aus diesem Grund ist LDPE kostengünstiger in der Herstellung und Verarbeitung als vergleichbare Polymere.
HDPE hingegen ist aufgrund der höheren Dichte und der linearen Kristallisation eine haltbarere Polyethylenqualität. Die Polyethyleneigenschaften dieses Materials machen es zur Verwendung bei der Herstellung vieler Arten von belastungsbeständigen Kunststoffen geeignet, die für den Verbraucher- und kommerziellen Gebrauch bestimmt sind. HDPE wird beispielsweise zur Herstellung von Milchbehältern in Gallonengröße sowie für Sanitärarmaturen verwendet.
Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich die Polyethyleneigenschaften in Abhängigkeit vom verwendeten Polymerisationsverfahren. Das Verfahren kann durch Stimulieren der radikalischen Polymerisation, durch die Einführung eines Alkaliamids oder sekundären Monomers (anionische Additionspolymerisation bzw. Ionenkoordinationspolymerisation) oder durch die Verwendung eines Katalysators induziert werden. Darüber hinaus wird das Anlegen von Hochspannung verwendet, um ein kristallverlängertes Polyethylen (ECC) zu erreichen, das zu einer dichten Kristallisation führt, aber Transparenz verleiht.
Katalysatoren sind oft das Verfahren der Wahl, um Material zu erhalten, das wünschenswerte Polyethyleneigenschaften aufweist. Beispielsweise werden Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) und Polyethylen mit hohem Molekulargewicht (HMWPE) beide katalysatorinduziert und haben eine ungewöhnlich erhöhte Dichte und ein ungewöhnlich hohes Molekulargewicht. Aufgrund der hohen Haltbarkeit wird UHMWPE zur Herstellung verschiedener Maschinenteile, künstlicher Gelenke und Implantate sowie kugelsicherer Westen verwendet. HMWPE wird verwendet, um chemikalienbeständige Artikel wie Kraftstoff- und Lagertanks herzustellen.
Zusätzlich zu Dichte, Molekulargewicht und Spannungsbeständigkeit werden andere Polyethyleneigenschaften in Betracht gezogen, um Funktion und Anwendung zu bewerten. Dazu gehören Stoß- oder Schlagfestigkeit, Scherrate – Geschwindigkeit von Polymerschmelze und -fluss – und Durchhangbeständigkeit, die sich darauf bezieht, wie das Material beim Schmelzen und Wiederverformen standhält. Alle diese Faktoren wirken sich auf die Leistung des Materials während der Verarbeitung aus. Da ein Großteil des heute in der Kunststoffindustrie verwendeten Rohmaterials aus recycelten Polymerharzen stammen kann, können die Polyethyleneigenschaften außerdem stark variieren, sogar zwischen verschiedenen Chargen, die als dasselbe Material angeboten werden.