Die hohe Temperaturbeständigkeit von Polyethylen ist relativ, seine Hitzebeständigkeitstemperatur liegt über 100 °C, hochmolekulares Polyethylen kann jedoch Hitze bis zu 150 °C standhalten. Polyethylen hält bei der Verarbeitung und Lagerung häufig höheren Temperaturen stand. Wenn Polyethylen jedoch kontinuierlich hohen Temperaturen ausgesetzt ist, beispielsweise durch Erhitzen in direktem Sonnenlicht oder durch Einwirkung von Elektrogeräten, können physikalische Veränderungen wie thermooxidative Alterung und Vernetzung auftreten, wodurch das Material allmählich spröde und spröde wird seine ursprünglichen mechanischen Eigenschaften verlieren.
