Gostota polietilena je značilnost, ki se uporablja za razlikovanje med vrstami polietilenske plastike in je izražena kot g/cm3. Ta meritev se med plastiko, pridobljeno iz nafte, razlikuje zaradi razlik v kristalizacijski strukturi, ki nastane med polimerizacijo etena. Poleg tega na gostoto vpliva molekulska masa končnega izdelka. Razvejanje ali vezava eten monomerov na molekule vodika, da tvorijo polimere, prav tako določa gostoto. Pravzaprav je ta zadnji dejavnik primarna razlika med polietilenom visoke gostote (HDPE) in polietilenom nizke gostote (LDPE).
Večina ljudi pozna plastiko HDPE in LDPE. Vendar pa obstajajo številne druge stopnje gostote polietilena. To je zato, ker se različne vrste polietilena pridobivajo v skladu z metodami, ki se uporabljajo za induciranje polimerizacije. Na primer, material, proizveden z dodatkom iniciatorja prostih radikalov (radikalna polimerizacija), pogosto proizvede drugačno gostoto polietilena kot tista, izdelana z uporabo katalizatorja, kot sta krom in/ali silicijev dioksid. Poleg tega ima vsaka vrsta posebne prednosti.
HDPE ima gostoto najmanj 0.941 g/cm3 in se uporablja za izdelavo različnih embalažnih materialov, kot so vrečke za smeti, posode za mleko in plastenke detergenta za pranje perila. Ta vrsta plastike se uporablja tudi pri izdelavi rezervoarjev za gorivo in kemikalije ter v vodovodnih ceveh. Njegov dvojnik, LDPE, ima gostoto le 0.910 g/cm3 in se uporablja predvsem za izdelavo plastične folije, vrečk in oprijemljivih ovojev.
PEX pa je polietilen srednje do visoke gostote. Čeprav morda ni tako gost kot HDPE, mu njegova zamrežena kristalizacijska struktura daje zelo edinstveno in dragoceno lastnost – elastičnost. Zaradi tega se PEX uporablja v vodovodni industriji, kjer ga je mogoče razširiti preko napeljave in nato dovoliti, da se skrči nazaj na velikost, da tvori vodotesno tesnilo.
Polietilen zelo nizke gostote (VLDPE) ima razpon gostote med 0.880–0.915 g/cm3 in se uporablja za izdelavo vrečk za shranjevanje zamrznjene hrane in plastičnega ovoja. Polietilen z ultra visoko molekulsko maso (UHMWPE) ima po drugi strani najmanjšo gostoto 0.930 g/cm3. Vendar pa njegova visoka molekulska teža povzroči zelo trpežen material, ki je odporen na kemično in okoljsko erozijo. Zaradi teh razlogov se ta vrsta polietilena uporablja za izdelavo neprebojnih jopičev in umetnih nadomestnih delov za kolčne in kolenske sklepe.
Kot je bilo pričakovati, gostota polietilena vpliva na vpliv izdelka na okolje. Na splošno se plastika ne biološko razgradi, ampak ostane v okolju nedotaknjena več sto let. Vendar pa je večino polietilenske plastike mogoče do neke mere reciklirati. Najboljši kandidat za uspešno recikliranje je HDPE, ki ga je mogoče prepoznati s številko “2” v simbolu za recikliranje. LDPE, označen s številko “4”, je mogoče reciklirati, vendar na žalost ni vključen v večino programov zbiranja v stanovanjih in ga je treba bodisi vrniti v trgovino ali proizvajalcu v recikliranje.