Eine der herausragendsten Eigenschaften von UHMW-Polyethylen ist seine extrem hohe Abriebfestigkeit, die in vielen technischen Anwendungen von unschätzbarem Wert ist. Unter allen Kunststoffen weist es die beste Verschleißfestigkeit auf und übertrifft viele Metalle (wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Bronze usw.). Mit steigendem Molekulargewicht des Polyethylens erhöht sich dessen Verschleißfestigkeit.

Die Schlagzähigkeit von ultrahochmolekularem Polyethylen hängt von seinem Molekulargewicht ab. Bei einem Molekulargewicht unter 2 Millionen steigt die Schlagzähigkeit mit zunehmendem Molekulargewicht und erreicht bei etwa 2 Millionen ein Maximum. Oberhalb dieses Maximums nimmt die Schlagzähigkeit wieder ab, da die anomale Molekülkette die Photokristallisation behindert und so große amorphe Bereiche im Makromolekül entstehen, die einen Großteil der Aufprallenergie absorbieren.

UHMWPE ist äußerst verschleißfest, weist einen niedrigen Reibungskoeffizienten auf und bietet hervorragende Selbstschmierung. Dadurch eignet es sich ideal für Lagerbuchsen, Gleitstücke und Auskleidungen. Der Einsatz von ultrahochmolekularem Polyethylen für die Reibungsteile von Maschinen verlängert die Lebensdauer und spart Energie.

Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht weist eine ausgezeichnete chemische Korrosionsbeständigkeit auf. Mit Ausnahme von konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure bleibt es in allen Laugen- und Säurelösungen stabil, einschließlich konzentrierter Salzsäure bei 80 °C, Salpetersäure unter 20 % und Schwefelsäure unter 75 %. Es ist auch in Wasser und flüssigen Reinigungsmitteln stabil. In aromatischen oder halogenierten Verbindungen (insbesondere bei höheren Temperaturen) kann es jedoch quellen, weshalb bei der Anwendung Vorsicht geboten ist.

UHMWPE weist eine extrem geringe Wasseraufnahmerate auf. Es ist nahezu vollständig wasserundurchlässig und quillt in Wasser nicht auf, wodurch es deutlich weniger saugfähig ist als Nylon.

Gemäß ASTM-Verfahren (Last 4,6 kg/cm²) beträgt die Wärmeformbeständigkeitstemperatur 85 °C. Unter geringen Lasten kann die Betriebstemperatur 90 °C erreichen. In Ausnahmefällen sind höhere Temperaturen zulässig. Da hochmolekulares Polyethylen eine ausgezeichnete Zähigkeit aufweist, ist seine Tieftemperaturbeständigkeit außergewöhnlich; es behält seine Duktilität bis zu Temperaturen von -269 °C ohne Anzeichen von Versprödung.

UHMWPE weist über einen weiten Temperaturbereich hervorragende elektrische Eigenschaften auf. Es besitzt einen spezifischen Widerstand von 10¹⁸ Ω·cm, eine Durchschlagspannung von 50 kV/mm und eine Dielektrizitätskonstante von 2,3. Seine elektrischen Eigenschaften ändern sich innerhalb des hitzebeständigen Betriebsbereichs nur geringfügig, wodurch es sich hervorragend für Strukturbauteile in der Elektrotechnik und in Papierfabriken eignet.

Ultrahochmolekulares Polyethylen ist geschmacksneutral, ungiftig, geruchlos, nicht korrosiv und physiologisch verträglich. Die US-amerikanische Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde (FDA) und das US-Landwirtschaftsministerium (USDA) genehmigen seine Verwendung im direkten Kontakt mit Lebensmitteln und Arzneimitteln. Seine Kombination aus Verschleißfestigkeit, Schlagfestigkeit und Selbstschmierung ist unter den technischen Kunststoffen herausragend.