Polietilēna īpašības atšķiras atkarībā no šī termoplasta sintezēšanai izmantotā neapstrādātā materiāla pakāpes un tā strukturālās kristalizācijas. Parasti galaprodukta polietilēna materiāla integritāte plastmasas rūpniecībā ir balstīta uz blīvumu un kušanas temperatūru. Tomēr, tā kā šo vielu var ražot ar vairākām metodēm, lai polimerizētu etānu, katra no tām radīs atšķirības īpašās polietilēna īpašībās. Izmaiņas, kas var izraisīt šīs atšķirības, ietver molekulmasu, blīvumu un oglekļa molekulārās piesaistes sazarojuma pakāpi.
Lielākā daļa cilvēku ir pazīstami ar diviem visizplatītākajiem šī polimēra veidiem: zema blīvuma polietilēnu (LDPE) un augsta blīvuma polietilēnu (HDPE). Tā kā pirmās polietilēna īpašības satur lielāku garās ķēdes atzarojumu, matrica ir mazāk blīva un nepiedāvā tik lielu stiepes izturību kā otrajai. Tā kā tas tā ir, LDPE ražošana un apstrāde ir lētāka nekā līdzīgu polimēru ražošana.
No otras puses, HDPE ir izturīgāka polietilēna šķira, jo ir lielāks blīvums un lineāra kristalizācija. Šī materiāla polietilēna īpašības padara to piemērotu izmantošanai daudzu veidu sprieguma izturīgas plastmasas ražošanā, kas paredzētas patēriņam un komerciālai lietošanai. Piemēram, HDPE izmanto galonu izmēra piena konteineru, kā arī santehnikas ierīču izgatavošanai.
Kā minēts iepriekš, polietilēna īpašības atšķiras atkarībā no izmantotās polimerizācijas metodes. Procesu var ierosināt, stimulējot brīvo radikāļu polimerizāciju, ievadot sārma amīdu vai sekundāro monomēru (attiecīgi anjonu pievienošanas polimerizāciju un jonu koordinācijas polimerizāciju) vai izmantojot katalizatoru. Turklāt tiek izmantots augstspriegums, lai iegūtu paplašinātas ķēdes kristāla polietilēnu (ECC), kas rada blīvu kristalizāciju, bet nodrošina caurspīdīgumu.
Katalizatori bieži ir izvēles metode, lai iegūtu materiālu, kam piemīt vēlamās polietilēna īpašības. Piemēram, īpaši augstas molekulmasas polietilēns (UHMWPE) un augstas molekulmasas polietilēns (HMWPE) ir gan katalizatora izraisīti, gan tiem ir neparasti paaugstināts blīvums un molekulmasa. Pateicoties augstajai izturības pakāpei, UHMWPE tiek izmantots dažādu mašīnu detaļu, mākslīgo savienojumu un implantu, kā arī ložu necaurlaidīgo vestu ražošanā. HMWPE izmanto, lai izgatavotu ķīmiski izturīgus izstrādājumus, piemēram, degvielas un uzglabāšanas tvertnes.
Papildus blīvumam, molekulmasai un izturībai pret stresu, funkcijas un pielietojuma noteikšanai tiek uzskatītas arī citas polietilēna īpašības. Tie ietver triecienizturību, bīdes ātrumu — polimēra kušanas un plūsmas ātrumu — un nokares pretestību, kas attiecas uz materiāla izturību pret kušanu un pārveidošanu. Visi šie faktori ietekmē materiāla darbību apstrādes laikā. Turklāt, tā kā liela daļa izejvielu, ko mūsdienās izmanto plastmasas rūpniecībā, var iegūt no otrreizēji pārstrādātiem polimēru sveķiem, polietilēna īpašības var ievērojami atšķirties pat dažādās partijās, kas tiek piedāvātas kā viens un tas pats materiāls.