پلی اتیلن (PE) با پلیمریزاسیون گاز اتیلن توسط دو روش زیر تولید می‌گردد:
- روش تحت فشار: در این روش گاز اتیلن تحت فشار و دمای بالا (فشار ۱۰۰۰-۳۰۰۰ بار و دمای ۸۰-۳۰۰ درجه سانتی‌گراد) پلیمریزه می‌شود.
در این روش زنجیره‌های حاصل معمولا به صورت شاخه ای بوده و توزیع جرم مولکولی نیز پهن می‌باشد. گونه سبک پلی اتیلن یا LDPE از این روش سنتز می‌شود. - روش کم فشار: در این روش که از سال ۱۹۵۲ به بعد مورد استفاده قرار گرفته است، گاز اتیلن در حضور کاتالیزورهای بر پایه آلومینیوم که تحت عنوان کاتالیزورهای زیگلر-ناتا شناخته می‌شوند، در دما و فشار کمتر از روش قبلی پلیمریزه می‌شود ( فشار ۸-۱۰بار و دمای ۷۰-۳۰۰ درجه سانتی‌گراد).
پلی اتیلن حاصل از این روش دارای ساختار خیلی منظم بوده و توزیع جرم مولکولی باریک‌تری دارد. با توجه به ساختار منظم‌تر این گونه از پلی اتیلن، درصد بلورنیگی این گونه بسیار بیشتر از سایر گونه‌ها می‌باشد. گونه سنگین پلی اتیلن یا HDPE با استفاده از این روش تولید می‌گردد.