Recientemente, los polímeros termoplásticos reciclados se han convertido en un recurso alternativo para la fabricación de productos industriales. Sin embargo, tienen bajas propiedades mecánicas en comparación con los termoestables. En este trabajo se ha intentado mejorar las propiedades mecánicas del polietileno de alta densidad (HDPE) reciclado con fibras de vidrio chopped strand mat (CSM) como refuerzo sintético y con fibras cortas de palma de aceite como refuerzo biodegradable (natural). Se investigaron los efectos de la fracción de volumen de las fibras sintéticas y naturales sobre las propiedades de tracción, compresión, dureza y flexión del HDPE. Se estudió el mecanismo de fallo del compuesto con la ayuda de la microscopía óptica. Las propiedades de tracción de los compuestos de HDPE se ven muy afectadas por la fracción de peso de las fibras sintéticas y naturales. La mayor resistencia de los materiales compuestos se exhibió cuando la fracción de peso de las fibras naturales y sintéticas fue de unos 50 MPa. La fibra de palmera datilera mostró una buena adhesión interfacial al HDPE a pesar de no haber sido tratada. Por otra parte, se recomienda el tratamiento de las fibras para obtener un mayor rendimiento a la tracción de los materiales compuestos.