פוליאתילן סונתז על ידי חברת ICI הבריטית בשנת 1922. בשנת 1933, חברת התעשייה הכימית הבריטית Benemen גילתה כי אתילן יכול להיות פולימריזציה כדי ליצור פוליאתילן תחת לחץ גבוה. שיטה זו הייתה מתועשת בשנת 1939 והיא ידועה בדרך כלל כשיטת הלחץ הגבוה. בשנת 1953, ק. זיגלר מהרפובליקה הפדרלית של גרמניה גילה כי עם TiCl4-Al(C2H5)3 כזרז, אתילן יכול גם להיות פולימר תחת לחץ נמוך יותר. שיטה זו הוכנסה לייצור תעשייתי על ידי חברת הרסט הגרמנית הפדרלית בשנת 1955, והיא ידועה בכינויה פוליאתילן בלחץ נמוך. בתחילת שנות החמישים, חברת הנפט פיליפס של ארצות הברית גילתה כי אתילן יכול להיות פולימר לייצר פוליאתילן בצפיפות גבוהה תחת לחץ בינוני באמצעות תחמוצת כרום-סיליקה-אלומינה כזרז, וייצור תעשייתי מומש בשנת 1957. בשנות ה-60 החלה דופונט מקנדה לייצר פוליאתילן בצפיפות נמוכה עם אתילן ושיטת פתרון α-אולפין. בשנת 1977, יוניון קרביד וחברת הכימיקלים דאו השתמשו בשיטות בלחץ נמוך כדי לייצר פוליאתילן בצפיפות נמוכה, הנקרא פוליאתילן ליניארי בצפיפות נמוכה. ביניהם, שיטת שלב הגז של יוניון קרביד היא החשובה ביותר. הביצועים של פוליאתילן ליניארי בצפיפות נמוכה דומים לזה של פוליאתילן בצפיפות נמוכה, אך יש לו גם מספר מאפיינים של פוליאתילן בצפיפות גבוהה. בנוסף, יש לו צריכת אנרגיה נמוכה בייצור, ולכן הוא מתפתח במהירות רבה והופך לאחד שרפים סינתטיים חדשים המושכים את העין ביותר.
טכנולוגיית הליבה של שיטת הלחץ הנמוך היא הזרז. מערכת TiCl4-Al(C2H5)3 שהומצאה על ידי זיגלר בגרמניה היא זרז הדור הראשון לפוליאולפינים, עם יעילות קטליטית נמוכה, על כמה קילוגרמים של פוליאתילן לגרם טיטניום. בשנת 1963, סולביי בבלגיה היה חלוץ הדור השני של הזרז עם תרכובות מגנזיום כנשא, ביעילות קטליטית של עשרות אלפים עד מאות אלפי גרם פוליאתילן לגרם טיטניום. זרז הדור השני יכול גם להציל את התהליך שלאחר הטיפול של הסרת שאריות זרז. מאוחר יותר, זרזים יעילות גבוהה עבור שיטת שלב הגז פותחו. בשנת 1975, קבוצת מונטה אדיסון באיטליה פיתחה זרז שיכול לייצר פוליאתילן כדורי ישירות ללא גרגריים. זה נקרא זרז הדור השלישי, המהווה מהפכה נוספת בייצור פוליאתילן בצפיפות גבוהה.
פוליאתילן רגיש מאוד ללחץ סביבתי (השפעות כימיות ומכאניות), והתנגדות הזדקנות החום שלו גרועה יותר מהמבנה הכימי ועיבוד הפולימרים. פוליאתילן יכול להיות מעובד על ידי שיטות דפוס תרמופלסטיות כלליות. יש לו מגוון רחב של שימושים, המשמשים בעיקר לייצור סרטים, חומרי אריזה, מיכלים, צינורות, monofilaments, חוטים וכבלים, צרכים יומיים, וכו ', והוא יכול לשמש כחומרי בידוד בתדר גבוה עבור טלוויזיות ומכ"מים. עם התפתחות התעשייה הפטרוכימית, ייצור הפוליאתילן התפתח במהירות, והתפוקה מהווה כ -1/4 מהתפוקה הכוללת של פלסטיק. בשנת 1983, כושר הייצור הכולל של פוליאתילן בעולם היה 24.65 הר, ואת הקיבולת של מתקנים בבנייה היה 3.16 הר. על פי הנתונים הסטטיסטיים האחרונים בשנת 2011, כושר הייצור העולמי הגיע ל-96 Mt. מגמת ההתפתחות של ייצור פוליאתילן מראה כי הייצור והצריכה עוברים בהדרגה לאזור אסיה, וסין הופכת לשוק הצרכני החשוב ביותר.