Високата температурна отпорност на полиетилен е релативна, неговата температура на отпорност на топлина е над 100°C, но полиетиленот со висока молекуларна тежина може да издржи топлина до 150°C. Полиетилен често може да издржи повисоки температури за време на обработката и складирањето. Меѓутоа, ако полиетиленот е континуирано изложен на високи температури, како што се загревање на директна сончева светлина или изложен на електрични апарати, може да се појават физички промени како што се термооксидативно стареење и вкрстено поврзување, што ќе предизвика материјалот да стане кршлив, кршлив и постепено ги губи своите оригинални механички својства.
