En el polietileno, los átomos de carbono encadenados se hallan dispuestos en zigzag, formando ángulos de 109.5º.
Debido a su enlace doble, la molécula de etileno (monómero) forma un plano, sin posibilidad de rotación, mientras que el polietileno, constituido por enlaces simples, puede girar y retorcerse sobre sí. Dado que cada enlace C-C puede rotar, una larga molécula está normalmente retorcida y plegada, por lo que tendrá una longitud media relativamente menor.