聚乙烯化學穩定性較好，室溫下可耐稀硝酸、稀硫酸和任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨水、胺類、過氧化氫、氫氧化鈉、氫氧化鉀等溶液。但不耐強氧化的腐蝕，如發煙硫酸、濃硝酸、鉻酸與硫酸的混合液。在室溫下上述溶劑會對聚乙烯產生緩慢的侵蝕作用，而在90～100℃下，濃硫酸和濃硝酸會快速地侵蝕聚乙烯，使其破壞或分解。聚乙烯容易光氧化、熱氧化、臭氧分解，在紫外線作用下容易發生降解，炭黑對聚乙烯有優異的光屏蔽作用。受輻射后可發生交聯、斷鏈、形成不飽和基團等反應。
