Polüetüleeni omadused varieeruvad sõltuvalt selle termoplasti sünteesimiseks kasutatud esmase materjali kvaliteedist ja selle struktuursest kristallisatsioonist. Üldiselt põhineb lõpptoote polüetüleenil põhineva materjali terviklikkus plastitööstuses tihedusel ja sulamistemperatuuril. Kuna aga seda ainet saab etaani polümeriseerimiseks toota mitmel meetodil, on kõigil polüetüleeni spetsiifilistes omadustes erinevusi. Variatsioonid, mis tõenäoliselt põhjustavad neid erinevusi, hõlmavad molekulmassi, tihedust ja süsiniku molekulaarse kinnituse hargnemise astet.
Enamik inimesi tunneb selle polümeeri kahte kõige levinumat vormi: madala tihedusega polüetüleen (LDPE) ja kõrge tihedusega polüetüleen (HDPE). Kuna esimese polüetüleeni omadused sisaldavad suuremat pika ahela hargnemist, on maatriks vähem tihe ega paku nii palju tõmbetugevust kui teine. Kuna see nii on, on LDPE tootmine ja töötlemine odavam kui sarnased polümeerid.
HDPE seevastu on suurema tiheduse ja lineaarse kristalliseerumise tõttu vastupidavam polüetüleen. Selle materjali polüetüleeni omadused muudavad selle sobivaks kasutamiseks mitmesuguste pingekindlate plastide tootmiseks, mis on mõeldud tarbija- ja kaubanduslikuks kasutamiseks. Näiteks kasutatakse HDPE-d gallonisuuruste piimaanumate, aga ka sanitaartehniliste seadmete valmistamiseks.
Nagu eelnevalt mainitud, erinevad polüetüleeni omadused sõltuvalt kasutatud polümerisatsioonimeetodist. Protsessi võib indutseerida vabade radikaalide polümerisatsiooni stimuleerimise, leelisamiidi või sekundaarse monomeeri sisseviimisega (vastavalt anioonne liitpolümerisatsioon ja ioonide koordinatsioonpolümerisatsioon) või katalüsaatori kasutamisega. Lisaks kasutatakse kõrgepinge rakendamist pikendatud ahelaga kristallpolüetüleeni (ECC) saavutamiseks, mille tulemuseks on tihe kristalliseerumine, kuid mis muudab läbipaistvuse.
Soovitud polüetüleeni omadustega materjali saamiseks on sageli valitud meetod katalüsaatorid. Näiteks ülikõrge molekulmassiga polüetüleen (UHMWPE) ja suure molekulmassiga polüetüleen (HMWPE) on mõlemad katalüsaatoriga indutseeritud ning neil on ebatavaliselt kõrge tihedus ja molekulmass. Tänu suurele vastupidavusele kasutatakse UHMWPE-d erinevate masinaosade, kunstliigeste ja -implantaatide ning kuulivestide valmistamiseks. HMWPE-d kasutatakse kemikaalidele vastupidavate esemete, näiteks kütuse- ja mahutite valmistamiseks.
Lisaks tihedusele, molekulmassile ja pingekindlusele arvestatakse funktsiooni ja kasutuse määramiseks ka teisi polüetüleeni omadusi. Nende hulka kuuluvad põrutus- või löögitugevus, nihkekiirus – polümeeri sulamis- ja voolukiirus – ning läbikukkumiskindlus, mis viitab sellele, kuidas materjal peab vastu sulamisele ja vormimisele. Kõik need tegurid mõjutavad materjali toimimist töötlemise ajal. Lisaks, kuna suur osa praegu plastitööstuses kasutatavast toorainest võib pärineda ringlussevõetud polümeervaikudest, võivad polüetüleeni omadused olla väga erinevad isegi sama materjalina esitatud erinevate partiide puhul.