Polyethylene tỷ trọng cao được tổng hợp bởi một phương pháp rất khác với cách tổng hợp LDPE. Kết quả là polymer thu được có mạch rất thẳng. Thật ra, HDPE được trùng hợp với một ít comonomer tạo vài nhánh mạch ngắn được đặt cố ý dọc theo mạch chính để làm polymer dễ gia công hơn. Mạch polymer thằng và ít nhánh kềng càng này làm cho polymer có độ kết tinh cao. HDPE do vậy có tỷ trọng cao hơn LDPE và nằm trong khoảng 0.93 to 0.96 g/cm3. Do độ kết tinh cao và cấu trúc phân tử đồng nhất hơn LDPE, HDPE có nhiệt độ nóng chảy cao hơn (130 đến 135 OC) và vùng gia công hẹp hơn. Nó cũng đòi hỏi động cơ đùn công suất cao hơn. Một trong những điểm phân biệt giữa gia công màng thổi HDPE và LDPE là bong bóng HDPE luôn được chạy ở mức đường sương cao hay có dạng hình cổ chai rượu. Chiều cao của đường sương gấp 8 đến 10 lần đường kính miệng đùn. HDPE xu hướng có độ bền thấp ở trạng thái nóng chảy hơn LDPE, do đó sự ổn định bong bóng trong gia công luôn là vấn đề. Bong bóng được duy trì trạng thái bền bằng việc trì hoãn sự kéo căng hướng ngang của bong bóng HDPE cho đến khi màng đang nóng chảy nguội đi ( nghĩa là tạo mức đường sương cao). HDPE có độ bền dai cao hơn trong các polyethylene. Một số quy trình cải tiến gia công HDPE có thể cho sản phẩm màng mỏng 0.008 - 0.01mm.Hơn nữa, nhờ độ kết tinh cao, màng thổi HDPE có tính cản khí tốt hơn các màng từ LDPE.
- Ứng dụng: Hạt nhựa nguyên sinh HDPE dùng để làm túi bao bì, bình nhựa, can nhựa, bọc dây điện, đồ chơi, thùng lớn. Ngoài ra còn được dùng làm ống nước…