Polythene Pam venne composta da John Lennon nel periodo del ritiro spirituale a Rishikesh in India, e infatti compare fra i brani dei Kinfauns Demos incisi a casa di George Harrison nel maggio del 1968, pubblicata in quella versione dopo quasi trent'anni su Anthology 3[2].
Per il titolo e il testo l'autore combinò due eventi del proprio passato. In uno veniva richiamata Pat Hodgett, una fan quattordicenne dei Beatles che seguiva il gruppo al Cavern e nelle trasferte. La ragazza era stata soprannominata Polythene Pat perché aveva l'abitudine di mangiare sacchetti di polietilene. A questo Lennon sovrappose il ricordo di una ragazza, una certa Stephanie, incontrata nel 1963 nelle Channel Islands, che – come si accenna nel testo – vestiva di polietilene[3]. Secondo Tony Bramwell, Pam sarebbe il nome della ragazza che Lennon una notte condivise con il poeta e amico Roystone Ellis a Liverpool[4]. In ricordo di quegli episodi, l'autore canta con un marcato accento del Merseyside[5], così come può riferirsi agli anni giovanili il ritornello Yeah, yeah, yeah[6].
Il brano ha la stessa tonalità di Mean Mr. Mustard, che nella scaletta del medley precede Polythene Pam, e questo elemento facilita la fusione dei due pezzi. Si apre con degli accordi della chitarra acustica a dodici corde suonata con forza da Lennon, a imitazione di Pinball Wizard dei Who, brano che in quei giorni trionfava[7], e affiancano l'autore la batteria di Ringo Starr, il basso Rickenbacker di Paul McCartney e la Les Paul di George Harrison che esegue l'assolo[8].
Le tre sedute di registrazione ebbero luogo a fine luglio 1969: il 25 venne messa su nastro l'ossatura, il 28 e il 30 furono giornate di sovraincisioni. In tutte e tre le circostanze, Polythene Pam venne incisa come pezzo unico congiunto con She Came In Through the Bathroom Window[9].