Polyethylen blev syntetiseret af British ICI Company i 1922. I 1933 opdagede british Benemen Chemical Industry Company, at ethylen kan polymeriseres til at danne polyethylen under højt tryk. Denne metode blev industrialiseret i 1939 og er almindeligt kendt som højtryksmetoden. I 1953 opdagede K. Ziegler fra Forbundsrepublikken Tyskland, at ethylen med TiCl4-Al(C2H5)3 som katalysator også kan polymeriseres under lavere tryk. Denne metode blev sat i industriel produktion af det tyske Hearst Company i 1955 og er almindeligt kendt som lavtrykspolyethylen. I begyndelsen af 1950'erne opdagede Phillips Petroleum Company i USA, at ethylen kunne polymeriseres til at producere polyethylen med høj densitet under medium tryk ved hjælp af kromoxid-silica-aluminiumoxid som katalysator, og industriel produktion blev realiseret i 1957. I 1960'erne begyndte DuPont of Canada at fremstille polyethylen med lav densitet med ethylen og α olefinopløsningsmetode. I 1977 brugte Union Carbide og The Dow Chemical Company lavtryksmetoder til at fremstille polyethylen med lav densitet, kaldet lineær polyethylen med lav densitet. Blandt dem er gasfasemetoden for Union Carbide den vigtigste. Ydeevnen af lineær polyethylen med lav densitet svarer til polyethylen med lav densitet, men den har også flere egenskaber ved polyethylen med høj densitet. Derudover har det lavt energiforbrug i produktionen, så det udvikler sig ekstremt hurtigt og bliver en af de mest iøjnefaldende nye syntetiske harpikser.
Lavtryksmetodens kerneteknologi er katalysatoren. TiCl4-Al(C2H5)3 systemet opfundet af Ziegler i Tyskland er den første generation katalysator for polyolefiner, med lav katalytisk effektivitet, omkring flere kilo polyethylen pr gram titanium. I 1963 var Solvay i Belgien banebrydende for andengenerationskatalysatoren med magnesiumforbindelser som bærer med en katalysatoreffektivitet på titusinder til hundredtusindvis af gram polyethylen pr. gram titanium. Andengenerationskatalysatoren kan også gemme efterbehandlingsprocessen med at fjerne katalysatorrester. Senere blev der udviklet højeffektive katalysatorer til gasfasemetoden. I 1975 udviklede Italiens Monte Edison Group en katalysator, der direkte kan producere sfærisk polyethylen uden granulering. Det kaldes tredjegenerationskatalysatoren, som er en anden revolution inden for polyethylenproduktion med høj densitet.
Polyethylen er meget følsom over for miljøbelastning (kemiske og mekaniske virkninger), og dens varmeældningsresistens er værre end polymerernes kemiske struktur og forarbejdning. Polyethylen kan behandles ved generelle termoplastiske støbningsmetoder. Det har en bred vifte af anvendelser, der hovedsagelig anvendes til at lave film, emballagematerialer, beholdere, rør, monofilamenter, ledninger og kabler, daglige fornødenheder osv., og kan bruges som højfrekvente isolerende materialer til tv og radarer. Med udviklingen af den petrokemiske industri har polyethylenproduktionen udviklet sig hurtigt, og produktionen tegner sig for ca. 1/4 af den samlede produktion af plast. I 1983 var den samlede produktionskapacitet for polyethylen i verden på 24,65 mio. Ifølge de seneste statistikker i 2011 nåede den globale produktionskapacitet op på 96 mio. Udviklingstendensen i polyethylenproduktionen viser, at produktion og forbrug gradvist skifter til den asiatiske region, og Kina er ved at blive det vigtigste forbrugermarked.