超高分子量聚乙烯的結構，其中n大于100,000超高分子量聚乙烯是一種聚烯烴。它是由非常長的鏈的聚乙烯，它的所有排列在同一方向上的向上。它源于它的力量主要來自各個分子（鏈）的長度。分子間的范德華鍵相對較弱的分子間重疊的各原子，但由于分子是很長的，大的重疊可以存在，加起來，以從分子攜帶較大的剪切力，以分子的能力。每個鏈結合到別人有這么多的范德華鍵，整個的分子間強度高。以這種方式，大的拉伸載荷不會由每個范德華鍵的相對弱點限定之多。

當形成為纖維，聚合物鏈可以達到平行取向大于95％和結晶度的水平從39％到75％。相比之下，芳綸的力量來自相對較短的分子間粘結力強。

烯烴分子間的結合力很弱允許本地熱激發(fā)破壞的結晶順序給定鏈片逐片，給它比其他的高強度纖維窮得多的耐熱性。它的熔點大約為130至136℃（266至277°F），[6]并且，根據(jù)DSM，它是不宜使用UHMWPE纖維在溫度超過80℃〜100℃（176至212°F）的對于長時間。它在溫度低于-150°C（-240°F）變得脆弱。[需要的引證]

分子的結構簡單，也引起了那些罕見的高性能聚合物的表面化學性質。例如，在大多數(shù)的聚合物的極性基團容易地結合到水中。由于烯烴有沒有這樣的群體，超高分子量聚乙烯不吸水容易，也不容易潮濕，這使得它粘合到其它聚合物困難。出于同樣的原因，皮膚不與它進行交互強烈，使得UHMWPE纖維表面感覺滑。以類似的方式，芳族聚合物往往容易受到由于芳香堆積相互作用的芳族溶劑，如超高分子量聚乙烯的效果的脂族聚合物是免疫的。由于超高分子量聚乙烯不含化學基團（如酯，酰胺或羥基基團），它們容易受到來自激進代理攻擊，它是防水，防潮，大多數(shù)化學品，紫外線輻射，微生物非常抗拒。

下拉伸載荷，超高分子量聚乙烯會變形持續(xù)，只要應力的存在，一個稱為蠕變效應。

當超高分子量聚乙烯被退火時，材料被加熱到135℃至138℃的烘箱中或硅油或甘油的液體浴。該材料然后冷卻以5℃/小時至65℃或更低的速率。最后，該材料被包裹在絕緣毯24小時，以使至室溫