El método de producción más común de PE es a través del procesamiento en suspensión o en fase gaseosa, y algunos se producen mediante procesamiento en fase de solución. Todos estos procesos son reacciones exotérmicas que involucran monómero de etileno, monómero de α-olefina, sistema catalítico (puede ser más de un compuesto) y varios tipos de diluyentes. Se utilizan hidrógeno y algunos catalizadores para controlar el peso molecular. El reactor de suspensión es generalmente un tanque agitado o un reactor de bucle a gran escala de uso más común en el que la suspensión se puede agitar en circulación. Cuando el etileno y el comonómero (según sea necesario) entran en contacto con el catalizador, se forman partículas de polietileno.

Después de eliminar el diluyente; Los gránulos de polietileno o los gránulos de polvo se secan y se añaden con aditivos de acuerdo con la dosis para producir gránulos. Una línea de producción moderna con reactores grandes con extrusoras de doble tornillo puede producir más de 40,000 libras de PE por hora. El desarrollo de nuevos catalizadores contribuye a mejorar el rendimiento de nuevos grados de HDPE. Los dos tipos de catalizadores más utilizados son Philips' catalizadores a base de óxido de cromo y catalizadores de compuestos de titanio-alquil aluminio. El HDPE producido por el catalizador Phillips tiene una distribución de peso molecular de ancho medio; el catalizador de titanio-alquil aluminio tiene una distribución de peso molecular estrecha. El catalizador utilizado en la producción de polímeros de MDW estrechos en un reactor doble también se puede usar para producir grados de MDW anchos. Por ejemplo, dos reactores en serie que producen productos de peso molecular significativamente diferentes pueden producir polímeros de peso molecular bimodales que tienen un rango completo de distribución de peso molecular.