超高分子量聚乙烯（UHMWPE）亦為線型聚合物。分子量50~500萬，主鏈很長且互相纏結，結晶度（65%~85%）和密度（0.92~0.94g/cm3）較低。由于分子量高，熔體粘度很大，呈高彈態難以流動，熔體流動速率接近于零，很難加工。
   UHMWPE除具有一般HDPE的性能外，還具有突出的耐磨性、低摩擦系數和自潤滑性，優良的耐應力開裂性、耐高溫蠕變性和耐低溫性（即使在-269℃也可以使用），優良的拉伸強度，極高的沖擊強度，且在低溫下也不下降，噪聲阻尼性好。同時，具有卓越的化學穩定性和耐疲勞性，無表面吸附力，電絕緣性能優良，無毒性等優良的綜合性能。
（1）耐磨性。UHMWPE的耐磨性局塑料之冠，并超過某些金屬，與其他工程塑料相比，UHMWPE的砂漿磨耗指數僅是PA66的1/5，HDPE和PVC的1/10；與金屬相比，是碳鋼的1/7，黃銅的1/27,。這樣高的耐磨性，以至于用一般塑料磨耗實驗法難以測試其耐磨程度，因而專門設計了一種砂漿磨耗測試裝置。UHMWPE耐磨性與分子量成正比，分子量越高，其耐磨性越好。
（2）耐沖擊性。UHMWPE的沖擊強度，在所有工程塑料中名列前茅，UHMWPE的沖擊強度約為耐沖擊PC的2倍，ABS的5倍，POM和PBTP的十余倍。耐沖擊性如此之高，以至于采用通常沖擊試驗方法難度以使其斷裂破壞。其沖擊強度隨分子量的增大而提高，在分子量為150萬時達到最大值，然后隨分子量的繼續升高而逐漸下降。值得指出的是，它在液氮中（-196℃）也能保持優異的沖擊強度，這一特性是其他塑料所不及的。此外，它在反復沖擊后表面硬度更高。
（3）自潤滑性。UHMWPE有極低的摩擦系數（0.05~0.11）,故自潤滑性優異。UHMWPE的動摩擦系數在水潤滑條件下是PA66和POM的1/2，在無潤滑條件下僅次于塑料中自潤滑性最好的聚四氟乙烯（PTFE）;當它以滑動或轉動形式工作時，比鋼和黃銅添加潤滑油后的潤滑性還要好。因此，在摩擦學領域UHMWPE被譽為成本/性能非常理想的摩擦材料。
（4）耐化學藥品性。UHMWPE具有優良的耐化學藥品性，除強氧化性酸液外，在一定溫度和濃度范圍內能耐各種腐蝕性介質（酸、堿、鹽）及有機介質（萘溶劑除外）。其在20℃和80℃的80種有機溶劑種浸漬30天，外表無任何反?，F象，其他物理性能也幾乎沒有變化。
（5）沖擊能吸收性。UHMWPE具有優異的沖擊能吸收性，沖擊能吸收值在所有塑料中最高，因而噪聲阻尼性很好，具有優良的消音效果。
（6）耐低溫性。UHMWPE具有優異的耐低溫性能，在液氦溫度（-269℃）下仍具有延展性，因而能夠用作核作業的耐低溫部件。
（7）衛生無毒性。UHMWPE衛生無毒，完全符合日本衛生協會的標準，并得到美國食品和藥物行政管理局和美國農業部的認可，可用于接觸食品和藥物。
（8）不粘性。UHMWPE表面吸附力非常微弱，其抗黏附能力僅次于塑料中不粘性最好的PTFE，因而制品表面與其他材料不易粘附。
（9）憎水性。UHMWPE吸水率很低，一般小于0.01%，僅為PA6的1%，因而在成型加工前一般不必干燥處理。
（10）密度。UHMWPE的密度比工程塑料低，一般比PTFE低56%，比POM低33%，比PBTP低30%,因此其制品非常輕便。
（11）拉伸強度。由于UHMWPE具有超拉伸取向必備的結構特征，所以有無可匹敵的超高拉伸強度，因此可通過凝膠紡絲法制得超高彈性模具和強度的纖維，其拉伸強度高達3~3.5GPa，拉伸彈性模量高達100~125GPa。纖維比強度是迄今已商品化的所有纖維中最高的，比碳纖維大4倍，比鋼絲大10倍，比芳綸纖維大50%。
（12）其他性能。UHMWPE還具有優良的電氣絕緣性能，比HDPE更優良的耐環境應力開裂性，比HDPE更好的耐疲勞性及耐γ射線能力。
（13）不足之處。與其他工程塑料相比，UHMWPE耐熱性、剛度和硬度偏低，但可以通過填充和交聯等方法來改善。從耐熱性來看，UHMWPE的熔點（136℃）與普通聚乙烯大體相同，但因其分子量大，熔融黏度高，故加工難度大。