聚乙烯是由乙烯进行加聚而成的高分子化合物。根据聚合条件的不同实际分子量从l万至几百万不等。先发明的聚乙烯是采用高压法获得的低密度聚乙烯，其比重为0.9l0-0.925g/cm3。随后由低压及中压法获得的聚乙烯比重为0.94l-0.965g/cm3，称为高密度聚乙烯。聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，稍能伸长，无毒，易燃，燃烧时熔融滴落，发出石蜡燃烧时的气味。聚乙烯的性能与其分子量有关，也与其结晶度有关。
聚乙烯的很多机械性能都决定于材料的密度和熔融指数。从低密度聚乙烯到高密度聚乙烯，其密度在0.90-0.96g/cm3范围内变化。聚乙烯的熔融指数(熔体流动指数)变化范围很大，可从0.3到25.0以上。聚乙烯的很多重要性能都随着密度和熔融指数而变化。
聚乙烯材料的玻璃化温度较低，为125℃，但在较宽的温度范围内，能保持它的机械性能。线性高分子量聚乙烯的平衡熔点为137℃，但一般很难达到平衡点，通常在加工时的熔点范围为132—135℃。聚乙烯的着火温度是340℃，自燃温度是349℃，其尘埃的着火温度是450℃。聚乙烯的熔融指数决定于其分子量的大小。不同分子量的聚乙烯材料混合时，其熔融指数也按一定的规律取其一定的值。
聚乙烯耐水，在高湿度或水中物理性能不变。浓硫酸、浓硝酸及其他氧化剂会缓慢侵蚀聚乙烯。在脂肪烃、芳烃和氯代烃中，聚乙烯会发生溶胀现象，但溶胀剂挥发后能恢复原来的性能。在60℃以下，聚乙烯能耐大多数溶剂，但温度高于70℃时烃类的溶剂会迅速侵蚀聚乙烯。当温度继续升高时，聚乙烯会溶解在某些溶剂中。从溶液中分离出来的聚乙烯，经冷却后根据温度的不同形成糊状或胶态。
聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解和卤化反应。由于化学上的惰性和表面的非极性，聚乙烯很难粘接，很难印刷。但经过氧化剂、火焰和电晕放电处理后，聚乙烯会有良好的粘接性及印刷性能。
聚乙烯经受辐射时会发生交联、断链及形成不饱和基团等反应，但主要的反应是交联。在惰性气体中辐照聚乙烯时，会产生氢气的溢出而失重;在空气中辐照聚乙烯，则由于氧气的加入而使其增重。辐照之后在聚乙烯分子中增加了不饱和基团，导致氧化稳定性的降低。受辐照时聚乙烯的交联反应胜过断链和形成不饱和基闭的反应，交联反应可以提高聚乙烯的耐侯性，因而经辐照的聚乙烯制品比未经辐照的聚乙烯制品具有更好的耐候性。
聚乙烯在空气个受氧气的作用而缓慢降解，这个过程会由于热、紫外线和高能辐射的作用而加速。降解老化的表征是制品褪色、发脆，直至损坏。碳黑对聚乙烯有显著的光屏蔽作用，加入2%的碳黑可以有效地提高聚乙烯制品的使用寿命。除了碳黑之外，在聚乙烯中加入某些紫外线吸收剂，也能起到抗老化作用。
聚乙烯塑料导热性能差，为了使在滚塑过程中热量能够较快地传入塑料粉末颗粒的全部体积内，用作滚塑的聚乙烯粉末颗粒尺寸应满足一定的要求。颗粒越小，热量越容易传入，材料的温度就越容易达到其熔点。但颗粒过小时，材料则易吸湿结块，不利于在模具内的翻滚运动。在市场上买到的聚乙烯塑料往往是粒料，需要把它磨碎、过筛，才能满足滚塑工艺要求。
聚乙烯是一种韧性较高的塑料，当采用通常的磨碎机加工时，其粒料会被撕拉成不利于再次进行磨碎的形状。聚乙烯粒料的粉碎需要专门的高速切碎设备。
