Uma das propriedades mais marcantes do polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMW) é sua altíssima resistência à abrasão, o que é inestimável em diversas aplicações de engenharia. Entre todos os plásticos, sua resistência ao desgaste é a melhor, sendo inferior até mesmo à de muitos materiais metálicos comuns (como aço carbono, aço inoxidável, bronze, etc.). Quanto maior o peso molecular do polietileno, maior a sua resistência ao desgaste.

A resistência ao impacto do polietileno de ultra-alto peso molecular está relacionada ao seu peso molecular. Quando o peso molecular é inferior a 2 milhões, a resistência ao impacto aumenta com o aumento do peso molecular, atingindo um pico em torno de 2 milhões. Após o pico, o aumento da resistência ao impacto com o aumento do peso molecular diminui. Isso ocorre porque a cadeia molecular apresenta anormalidades que dificultam a fotocristalização, resultando em uma grande região amorfa na macromolécula, capaz de absorver grande quantidade de energia de impacto.

O UHMWPE (polietileno de ultra-alto peso molecular) é muito resistente ao desgaste, possui baixo coeficiente de atrito e boa autolubrificação, sendo um material ideal para buchas, deslizadores e revestimentos de rolamentos. O uso de polietileno de ultra-alto peso molecular como componente de fricção em equipamentos não só aumenta a vida útil e a resistência ao desgaste, como também economiza energia.

O polietileno de ultra-alto peso molecular possui boa resistência à corrosão química. Com exceção do ácido nítrico concentrado e do ácido sulfúrico concentrado, não sofre corrosão em todas as soluções ácidas e alcalinas, podendo ser utilizado em ácido clorídrico concentrado a uma temperatura de até 80 °C. Também é estável em ácido nítrico com concentração inferior a 20%, ácido sulfúrico com concentração inferior a 75% e em água, sendo resistente à lavagem com líquidos. No entanto, o polietileno de ultra-alto peso molecular incha com muita facilidade em compostos aromáticos ou halogenados (especialmente em condições de alta temperatura), portanto, deve-se ter cuidado especial durante a aplicação.

O UHMWPE possui uma taxa de absorção de água muito baixa, sendo praticamente não absorvente, não incha em contato com a água e é muito menos absorvente que o náilon.

De acordo com o método ASTM (carga de 4,6 kg/cm²), a temperatura de distorção térmica é de 85 °C. Sob uma carga pequena, a temperatura de serviço pode atingir 90 °C. Em casos especiais, é permitido o uso em temperaturas mais elevadas. O polietileno de alto peso molecular é um material com excelente tenacidade, portanto, sua resistência a baixas temperaturas também é muito boa, mantendo ainda um certo grau de ductilidade a -269 °C, sem apresentar sinais de fragilização.

O UHMWPE possui excelentes propriedades elétricas em uma ampla faixa de temperatura, com resistividade volumétrica de 10-18 cm², tensão de ruptura de 50 kV/mm e constante dielétrica de 2,3. Em uma ampla faixa de temperatura e frequência, suas propriedades elétricas variam muito pouco. Na faixa de temperatura em que é resistente ao calor, é muito adequado para uso como material estrutural em engenharia elétrica e em fábricas de papel.

O polietileno de ultra-alto peso molecular (UHPLM) não é tóxico, insípido, inodoro, não corrosivo e possui permeabilidade e adaptabilidade fisiológicas. A Administração de Alimentos e Medicamentos dos Estados Unidos (FDA) e o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) permitem seu uso em contato com alimentos e medicamentos. Suas características, especialmente a resistência ao desgaste, ao impacto e as propriedades autolubrificantes, estão entre as melhores dos plásticos de engenharia.

A resistência ao desgaste é o fator mais importante nos plásticos, e quanto maior o peso molecular, maior a resistência ao desgaste e ao impacto do material.

A resistência ao impacto é a mais alta entre os plásticos existentes, mesmo a 70°, mantendo-se uma resistência ao impacto bastante elevada.

Possui baixo coeficiente de atrito e propriedades autolubrificantes, o que o torna altamente antiaderente.

Absorção de água muito baixa. Portanto, suas propriedades físicas e mecânicas são independentes do fator umidade nas condições de trabalho utilizadas.

É quimicamente estável e pode resistir à corrosão de diversos meios corrosivos, como ácidos, álcalis, sais e solventes orgânicos, dentro de uma determinada faixa de temperatura e concentração.

Inodoro, atóxico, não corrosivo, com circulação fisiológica e adaptabilidade fisiológica.

Quando o peso molecular ultrapassa 500.000, a temperatura de fragilização cai para 140°C e, mesmo sob a ação de nitrogênio líquido, o polietileno de ultra-alto peso molecular ainda apresenta certa resistência mecânica quando sua temperatura de serviço pode atingir -269°C.