Polietilen ima dobru kemijsku stabilnost i može izdržati razrjeđivanje dušične kiseline, razrjeđivanje sumporne kiseline i bilo kakve koncentracije klorovodične kiseline, fluorovodične kiseline, fosforne kiseline, folne kiseline, octene kiseline, amonijskog amonia, amina, vodikovog peroksida, natrijevog hidroksida, kalijevog hidroksida itd. Ali nije otporan na jaku oksidacijsku koroziju, kao što su fuming suming sumporna kiselina, koncentrirana dušična kiselina, kromanska kiselina i mješavina sumporne kiseline. Navedena otapala polako će korodirati polietilen na sobnoj temperaturi, dok će na 90-100°C koncentrirana sumporna kiselina i koncentrirana dušična kiselina brzo korodirati polietilen, uzrokujući da se uništi ili raspadne. Polietilen je sklon fotooksidaciji, termalnoj oksidaciji i razgradnje ozona, a sklon je degradaciji pod djelovanjem ultraljubičastih zraka. Karbonska crna ima odličan svjetlosni zaštitni učinak na polietilen. Nakon ozračivanja može doći do unakrsnog povezivanja, lančane scisije i formiranja nezasićenih skupina.
