पॉलीथीन का उच्च तापमान प्रतिरोध सापेक्ष है, इसका गर्मी प्रतिरोध तापमान 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर है, लेकिन उच्च आणविक भार पॉलीथीन 150 डिग्री सेल्सियस तक गर्मी का सामना कर सकता है। पॉलीथीन अक्सर प्रसंस्करण और भंडारण के दौरान उच्च तापमान का सामना करने में सक्षम होता है। हालाँकि, यदि पॉलीथीन को लगातार उच्च तापमान के संपर्क में रखा जाता है, जैसे कि सीधे सूर्य के प्रकाश में गर्म किया जाना या बिजली के उपकरणों के संपर्क में आना, तो थर्मो-ऑक्सीडेटिव उम्र बढ़ने और क्रॉस-लिंकिंग जैसे भौतिक परिवर्तन हो सकते हैं, जिससे सामग्री भंगुर, भंगुर और धीरे-धीरे हो सकती है। अपने मूल यांत्रिक गुण खो देते हैं।