Полиэтилен (ПЭ) — это термопластическая масса, известная также как полиолефин. Некоторые наиболее известные формы полиэтилена: HDPE, LDPE, LLPE, MDPE и UHMW. Полиэтилен может подвергаться обработке CO₂‑лазером с длиной волны 9,3 микрон или 10,6 микрон без существенной разницы в качестве. Полиэтилен практически не поглощает энергию волоконного лазера с длиной волны 1,06 микрон. Резка полиэтилена может выполняться с помощью CO₂‑ лазера. При этом образуется четкий срез без потери цвета с небольшой выпуклостью края рядом с точкой абляции. Лазерная гравировка и лазерная маркировка могут выполняться с помощью CO₂‑лазера. Однако вследствие относительно низкой точки плавления в результате лазерной маркировки и гравировки могут образовываться локальные расплавленные участки и неровности поверхности в местах воздействия лазера.