HDPE polietilen densitas tinggi biasanya diproduksi dengan metode polimerisasi Ziegler-Natta. Cirinya adalah tidak adanya cabang pada rantai molekul, sehingga rantai molekul tersusun secara teratur dan memiliki kerapatan yang lebih tinggi. Proses ini menggunakan etilen sebagai bahan baku dalam reaktor bertekanan rendah tipe tabung atau ketel dan menggunakan oksigen atau peroksida organik sebagai inisiator untuk memulai reaksi polimerisasi.
