Cea mai obișnuită metodă de producție a PE este prin prelucrarea în fază gazoasă sau în suspensie, iar câteva sunt produse prin procesarea în fază de soluție. Toate aceste procese sunt reacții exoterme care implică monomer de etilenă, monomer de α-olefină, sistem catalizator (poate fi mai mult de un compus) și diferite tipuri de diluanți. Hidrogenul și unii catalizatori sunt utilizați pentru a controla greutatea moleculară. Reactorul cu șlam este, în general, un rezervor agitat sau un reactor cu buclă la scară mare utilizat mai frecvent, în care suspensia poate fi agitată în circulație. Când etilena și comonomerul (după cum este necesar) intră în contact cu catalizatorul, se formează particule de polietilenă.
După îndepărtarea diluantului; Granulele de polietilenă sau granulele de pulbere sunt uscate și adăugate cu aditivi în funcție de dozare pentru a produce pelete. O linie de producție modernă cu reactoare mari cu extrudere cu două șuruburi poate produce mai mult de 40.000 de kilograme de PE pe oră. Dezvoltarea de noi catalizatori contribuie la îmbunătățirea performanței noilor grade de HDPE. Cele două tipuri de catalizatori cel mai frecvent utilizate sunt Philips' catalizatori pe baza de oxid de crom si catalizatori compusi de titan-alchil aluminiu. HDPE produs de catalizatorul Phillips are o distribuție a greutății moleculare de lățime medie; catalizatorul de titan-alchil aluminiu are o distribuție îngustă a greutății moleculare. Catalizatorul utilizat la producerea polimerilor MDW îngusti într-un reactor dublu poate fi, de asemenea, utilizat pentru a produce grade MDW largi. De exemplu, două reactoare serii care produc produse cu greutate moleculară diferită pot produce polimeri bimodali cu greutate moleculară care au o gamă completă de distribuție a greutății moleculare.
