La resistenza alle alte temperature del polietilene è relativa, la sua temperatura di resistenza al calore è superiore a 100°C, ma il polietilene ad alto peso molecolare può resistere al calore fino a 150°C. Il polietilene è spesso in grado di resistere a temperature più elevate durante la lavorazione e lo stoccaggio. Tuttavia, se il polietilene viene continuamente esposto a temperature elevate, come il riscaldamento alla luce solare diretta o l'esposizione ad apparecchi elettrici, possono verificarsi cambiamenti fisici come l'invecchiamento termo-ossidativo e la reticolazione, che rendono il materiale fragile, fragile e gradualmente perdere le sue proprietà meccaniche originarie.