ส่วนประกอบหลักของถุงขยะคือโพลีเอทิลีน (PE) ซึ่งประกอบด้วยโพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง- (HDPE) และโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ- (LDPE) ถุงที่ทำจาก HDPE มีความแข็งและทนทานต่อการฉีกขาด- ทำให้เหมาะสำหรับขยะที่มีน้ำหนักมาก ในทางกลับกัน ถุงที่ทำจาก LDPE จะมีความนุ่มและยืดหยุ่นมากกว่า ทนทานต่อการแตกร้าวได้ดี ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน
นอกจากโพลีเอทิลีนแล้ว ถุงขยะบางชนิดยังรวมเอาวัสดุต่างๆ เช่น โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ-เชิงเส้น (LLDPE) เพื่อเพิ่มความทนทาน ความต้านทานแรงดึง และความต้านทานการเจาะทะลุ ทำให้มั่นใจได้ถึงความทนทานที่มากขึ้นเมื่อเก็บของมีคมหรือหนัก
เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์หรือลดต้นทุนการผลิต มักจะรวมสารเติมแต่ง เช่น มาสเตอร์แบทช์สี สารตัวเติม สารต้านอนุมูลอิสระ และสารหล่อลื่น มาสเตอร์แบทช์สีมีสีหลากหลาย-เช่น สีดำหรือสีเขียว- ในขณะที่สารต้านอนุมูลอิสระจะชะลอการย่อยสลายของพลาสติก น้ำมันหล่อลื่นช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและส่งผลให้พื้นผิวเรียบขึ้น
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความตระหนักด้านสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นได้นำไปสู่การเปิดตัวถุงขยะที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในตลาด โดยทั่วไป ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ผลิตขึ้นโดยใช้วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น กรดโพลิแลกติก (PLA) และ PBAT หรือผ่านคอมโพสิตที่เกี่ยวข้องกับวัสดุที่ทำจากแป้ง- พวกมันสามารถค่อยๆ สลายตัวภายใต้เงื่อนไขการทำปุ๋ยหมักที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งมีบทบาทเชิงบวกในการลดมลพิษจากพลาสติก