ポリエチレンの特性は、機械的、化学的、電気的、光学的、および熱的性質に分けることができる。
ポリエチレンは低強度、硬度および剛性であるが、低摩擦と同様に高い延性および衝撃強度を有する。 それは、短繊維の添加によって減少し得る持続力の下で強いクリープを示す。 触ったときには蝋が感じられます。
ポリエチレンの有用性は、その融点が80℃（176°F）（HDPE、低結晶性の種類が早く軟化する）によって制限されます。 中程度および高密度のポリエチレンの一般的な市販グレードについては、融点は典型的には120〜180 ℃ （248〜356°F）の範囲にある。 平均的な市販の低密度ポリエチレンの融点は、通常105〜115℃（221〜239°F）です。 これらの温度は、ポリエチレンの種類によって大きく変化する。
ポリエチレンは、非極性、飽和、高分子量の炭化水素からなる。 したがって、その化学的挙動はパラフィンに類似している。 個々の巨大分子は共有結合していない。 それらの対称分子構造のために、それらは結晶化する傾向がある。 全体的にポリエチレンは部分的に結晶質である。 より高い結晶性は、密度および機械的および化学的安定性を増加させる。
ほとんどのLDPE、MDPE、およびHDPEグレードは優れた耐薬品性を有しており、強酸または強塩基に攻撃されず、穏やかな酸化剤および還元剤に耐性があることを意味します。 結晶試料は室温では溶解しない。 ポリエチレン（架橋ポリエチレン以外）は、通常、トルエンまたはキシレンなどの芳香族炭化水素、またはトリクロロエタンまたはトリクロロベンゼンなどの塩素化溶媒に、高温で溶解することができます。
ポリエチレンはほとんど水を吸収しません。 ガスおよび水蒸気透過率（極性ガスのみ）は、ほとんどのプラスチックよりも低い。 酸素、二酸化炭素および香料は、一方でそれを容易に通過させることができる。
PEは太陽光に暴露されると脆くなり、カーボンブラックは通常UV安定剤として使用されます。
ポリエチレンは、黄色の先端を有する青色の炎でゆっくりと燃え、パラフィンの臭いを放つ（キャンドルの炎と同様）。 火炎源の除去時に材料は燃焼し続け、水滴を生成する。
ポリエチレンは、前処理なしで一緒に刻印することも貼り合わせることもできません。
ポリエチレンは良好な電気絶縁体である。 それは良好なトラッキング抵抗を提供する。 しかし、それは容易に静電的に帯電する（グラファイト、カーボンブラックまたは帯電防止剤の添加によって減少させることができる）。