Polyeteenin ominaisuudet vaihtelevat tämän kestomuovin syntetisoimiseen käytetyn neitsytmateriaalin laadun ja sen rakenteellisen kiteytymisen mukaan. Yleensä lopputuotteen polyeteenipohjaisen materiaalin eheys muoviteollisuudessa perustuu tiheyteen ja sulamispisteeseen. Koska tämä aine voidaan kuitenkin valmistaa useilla menetelmillä etaanin polymeroimiseksi, jokainen tuottaa eroja spesifisissä polyeteeni -ominaisuuksissa. Näihin eroihin todennäköisesti johtavat vaihtelut sisältävät molekyylipainon, tiheyden ja hiilen molekyyliliitoksen haarautumisasteen.
Useimmat ihmiset tuntevat tämän polymeerin kaksi yleisintä muotoa: pienitiheyksinen polyeteeni (LDPE) ja tiheä polyeteeni (HDPE). Koska ensimmäisen polyeteeniominaisuudet sisältävät suuremman pitkiä ketjuja haaroittumisen, matriisi on vähemmän tiheä eikä tarjoa yhtä paljon vetolujuutta kuin jälkimmäinen. Tästä syystä LDPE on halvempaa valmistaa ja käsitellä kuin vastaavat polymeerit.
HDPE puolestaan on kestävämpi polyeteenilaatu korkeamman tiheyden ja lineaarisen kiteytymisen vuoksi. Tämän materiaalin polyeteeniominaisuudet tekevät siitä sopivan käytettäväksi monenlaisten kulutusta ja kaupallista käyttöä varten tarkoitettujen rasitusta kestävien muovien valmistuksessa. Esimerkiksi HDPE: tä käytetään gallona-kokoisten maitosäiliöiden sekä vesijohtokalusteiden valmistukseen.
Kuten aiemmin mainittiin, polyeteenin ominaisuudet vaihtelevat käytetyn polymerointimenetelmän mukaan. Prosessi voidaan indusoida stimuloimalla vapaiden radikaalien polymeroitumista, lisäämällä alkaliamidi tai sekundaarinen monomeeri (vastaavasti anioninen additio- polymerointi ja ionikoordinaatiopolymerointi) tai käyttämällä katalyyttiä. Lisäksi suurjännitettä käytetään pitkäketjuisen kidepolyeteenin (ECC) saavuttamiseen, mikä johtaa tiheään kiteytymiseen mutta tekee läpinäkyväksi.
Katalyytit ovat usein valintamenetelmä sellaisen materiaalin saamiseksi, jolla on halutut polyeteeniominaisuudet. Esimerkiksi erittäin suurimolekyylipainoinen polyeteeni (UHMWPE) ja suurimolekyylipainoinen polyeteeni (HMWPE) ovat molemmat katalyytin indusoimia ja niillä on epätavallisen korkea tiheys ja molekyylipaino. Korkean kestävyyden vuoksi UHMWPE: tä käytetään erilaisten koneen osien, keinotekoisten liitosten ja implanttien sekä luodinkestävien liivien valmistukseen. HMWPE: stä valmistetaan kemikaaleja kestäviä esineitä, kuten polttoaine- ja varastosäiliöitä.
Tiheyden, molekyylipainon ja jännityskestävyyden lisäksi muiden polyeteenin ominaisuuksien katsotaan arvioivan toimintaa ja käyttöä. Näitä ovat isku- tai iskulujuus, leikkausnopeus – polymeerin sulamis- ja virtausnopeus – ja taipumiskestävyys, joka viittaa siihen, miten materiaali kestää sulamista ja uudelleen kiinnittämistä. Kaikki nämä tekijät vaikuttavat materiaalin suorituskykyyn käsittelyn aikana. Lisäksi koska suuri osa muoviteollisuuden nykyään käytetyistä raaka -aineista voi olla peräisin kierrätetyistä polymeerihartseista, polyeteenin ominaisuudet voivat vaihdella suuresti, jopa eri erien välillä, jotka esitetään samana materiaalina.