Phương pháp sản xuất PE phổ biến nhất là thông qua xử lý bùn hoặc pha khí, và một số ít được sản xuất bằng xử lý pha dung dịch. Tất cả các quá trình này đều là phản ứng tỏa nhiệt liên quan đến ethylene monome, α-olefin monomer, hệ thống chất xúc tác (có thể là nhiều hơn một hợp chất) và các loại chất pha loãng khác nhau. Hydro và một số chất xúc tác được sử dụng để kiểm soát trọng lượng phân tử. Lò phản ứng dạng bùn thường là một bể khuấy hoặc một lò phản ứng vòng quy mô lớn được sử dụng phổ biến hơn trong đó bùn có thể được khuấy trong tuần hoàn. Khi ethylene và comonomer (khi cần thiết) tiếp xúc với chất xúc tác, các hạt polyethylene được hình thành.
Sau khi loại bỏ chất pha loãng; hạt polyetylen hoặc hạt bột được sấy khô và bổ sung phụ gia theo liều lượng để sản xuất viên nén. Một dây chuyền sản xuất hiện đại với các lò phản ứng lớn với máy đùn trục vít đôi có thể tạo ra hơn 40.000 pound PE mỗi giờ. Sự phát triển của các chất xúc tác mới góp phần nâng cao hiệu suất của các cấp mới của HDPE. Hai loại xúc tác được sử dụng phổ biến nhất là Philips' chất xúc tác gốc oxit crom và chất xúc tác hợp chất titan-alkyl nhôm. HDPE được sản xuất bởi chất xúc tác Phillips có phân bố trọng lượng phân tử theo chiều rộng trung bình; chất xúc tác titan-alkyl nhôm có phân bố khối lượng phân tử hẹp. Chất xúc tác được sử dụng trong sản xuất polyme MDW hẹp trong lò phản ứng kép cũng có thể được sử dụng để sản xuất các loại MDW rộng. Ví dụ, hai lò phản ứng nối tiếp tạo ra các sản phẩm có trọng lượng phân tử khác nhau đáng kể có thể tạo ra các polyme có trọng lượng phân tử hai phương thức có sự phân bố trọng lượng phân tử đầy đủ.
