A polietilén magas hőállósága relatív, hőállósági hőmérséklete 100°C feletti, de a nagy molekulatömegű polietilén 150°C-ig hőálló. A polietilén gyakran képes ellenállni a magasabb hőmérsékleteknek a feldolgozás és tárolás során. Ha azonban a polietilén folyamatosan magas hőmérsékletnek van kitéve, például közvetlen napsugárzásnak van kitéve, vagy elektromos készülékeknek van kitéve, fizikai változások, például termooxidatív öregedés és térhálósodás léphet fel, amitől az anyag törékennyé, törékennyé és fokozatosan válhat. elveszti eredeti mechanikai tulajdonságait.