Polyethyleen is niet oplosbaar in water. Oplosbaarheid is de maximale hoeveelheid opgeloste stof die bij een bepaalde temperatuur in 100 ml oplosmiddel kan worden opgelost. Polyethyleen is een niet-polair polymeer, terwijl water een polair oplosmiddel is. Niet-polaire moleculen lossen niet op in polaire oplosmiddelen omdat de intermoleculaire krachten tussen de twee soorten moleculen te verschillend zijn. Polyethyleen is ook een zeer compact materiaal, dus het lost niet gemakkelijk op in welk oplosmiddel dan ook.