從化學組成看,PE是碳氫化合物,屬于高分子長鏈脂肪烴,為非極性聚合物,分子間作用力小,力學強度較低,易燃。
根據紅外光譜和核磁共振的研究結果表明,PE是由支化的碳氫長鏈構成,即以—CH2 —CH2—鏈節組成的主鏈中大約每1000個碳原子有50個或更多一些側基,而且還存在著長支鏈,這是在聚合過程中由鏈轉移反應造成的。有些支鏈甚至可以達到主鏈的長度,以后的鏈轉移反應還可以在支鏈上發生,使支鏈像主鏈一樣也發生支化,因而LDPE的分子形態常被描繪成樹枝狀。HDPE大分子鏈上側基較少,每1000個原子約有5個或更少的側基。LLDPE大分子鏈上具有較多的短支鏈,幾乎沒有長支鏈。因而HDPE和LDDPE大分子鏈為線型結構。
實際上,PE分子主鏈上不但有不同數量和長度的支鏈結構,而且分子鏈中還存在著雙鍵結構,如R—CH—CH—雙鍵等。不同類型的PE分子鏈中所含雙鍵數目和類型亦有所不同。這些雙鍵結構和聚合過程中殘留在樹脂中的極少量催化劑對PE的電性能和老化性能有不良影響。