Además del monómero y el catalizador, se utiliza un solvente común para estos agentes y el polímero, por lo que la reacción ocurre en un medio homogéneo. El catalizador es un óxido de cromo o molibdeno, soportado en sílica o alúmina. La actividad es buena (50 kg polímero/g catalizador) y no es necesario remover los residuos de catalizador. El etileno se introduce al reactor (tipo autoclave) con ciclohexano o benceno. La presión se eleva a unos 10 atm. y se introduce el catalizador en forma de slurry. La reacción ocurre a unos 200ºC , el polímero se forma en la superficie del catalizador y se disuelve inmediatamente en el solvente. El polímero se precipita por enfriamiento y se seca en un secador rotatorio. La eliminación del calor durante la polimerización se puede facilitar realizando la polimerización en un disolvente orgánico o preferiblemente agua, que tiene ventajas tanto de coste como de manipulación, así como una alta conductividad térmica. Los requisitos para la selección del disolvente son que tanto el iniciador como el monómero sean solubles en él y que el disolvente tenga características de transferencia de cadena aceptables y puntos de fusión y ebullición adecuados para las condiciones de polimerización y cualquier paso posterior de eliminación del disolvente. La elección del solvente puede verse influenciada por otros factores como el punto de inflamación, el costo y la toxicidad. Los ejemplos de disolventes orgánicos adecuados incluyen hidrocarburos, ésteres, éteres y alcoholes alifáticos y aromáticos. A menudo, la polimerización se puede realizar en condiciones de reflujo del disolvente para maximizar la eliminación del calor. Los reactores suelen ser de acero inoxidable o revestidos de vidrio. Las desventajas obvias de la polimerización en solución son el pequeño rendimiento por volumen del reactor y el requisito de una etapa separada de recuperación del disolvente. Muchas polimerizaciones iónicas y de radicales libres se realizan en solución. Los polímeros solubles en agua importantes que se pueden sintetizar en solución acuosa incluyen poli (ácido acrílico), poliacrilamida, poli (alcohol vinílico) y poli (N-vinilpirrolidinona). El poli (metacrilato de metilo), el poliestireno, el polibutadieno, el poli (cloruro de vinilo) y el poli (fluoruro de vinilideno) se pueden polimerizar en disolventes orgánicos. Se utiliza para PE, PP, PVAc, PAN, PA-6.6, polimerizaciones iónicas interfaciales. Todas las polimerizaciones estereoespecíficas (por ejemplo, Ziegler-Natta) se llevan a cabo en un disolvente de hidrocarburo.