聚乙烯（PE）的溶解性取決於溶劑的類型和溫度。PE在極性溶劑中容易溶解，如酮、酯、醯胺等，這些溶劑可以與PE的分子結構相互作用，破壞材料的凝聚力。PE在非極性溶劑中的溶解性較差，例如烷烴、芳烴、石蠟油等。在特定條件下，例如加熱，PE可以在非極性溶劑中溶解。例如，在70攝氏度以上時，PE可以少量溶解於甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶劑。此外，PE在二甲基亞碸中微溶，但不溶於汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等。
在實驗室中，通過加入表面活性劑並在適當溫度下攪拌，可以將聚乙烯溶解在烷烴類溶劑中。例如，將聚乙烯切成小塊放入正庚烷等烷烴類溶劑中，加入適量的表面活性劑如烷基苯磺酸鈉，在50℃左右攪拌，可以使聚乙烯完全溶解。