Vaahtomuovipatjan tiheydellä tarkoitetaan vaahtomuovin painoa tilavuusyksikköä kohti, yleensä kilogrammoina kuutiometriä kohden (kg/m³). Suurempi tiheys tarkoittaa kompaktimpaa vaahtomateriaalia, mikä johtaa vahvempaan tukeen ja parempaan kestävyyteen. Tiheys ei vaikuta ainoastaan patjan kiinteyteen, vaan se liittyy myös suoraan vaahtomuovin kimmoisuuteen ja käyttöikään, joten se on ratkaiseva tekijä vaahtomuovipatjan valinnassa.
Pieni-tiheysvaahto (yleensä 20-30 kg/m³) on pehmeää ja mukavaa, mutta sillä on heikompi painon-kantokyky ja se on taipuvainen painumaan ajan myötä. Keskitiheys-vaahto (30-50 kg/m³) tasapainottaa pehmeyttä ja tukea, sopii useimpiin kotitalouksiin. Suuritiheyksinen vaahtomuovi (yli 50 kg/m³) tarjoaa vahvan tuen ja hyvän paineenkestävyyden, sopii raskaammille henkilöille tai pitkäaikaiseen käyttöön tarkoitetuille patjoille, ja sillä on myös pidempi käyttöikä.
Vaahtomuovipatjaa valittaessa sopiva tiheys tulee valita yksilöllisen painon, nukkumisasennon ja mukavuustarpeiden perusteella. Kevyemmät yksilöt voivat valita matalan tai keskitiheyden vaahdon pehmeän ja mukavan tunteen saamiseksi; painavampia henkilöitä tai niitä, jotka etsivät pitkäkestoista-kestoa, kehotetaan valitsemaan keski- tai korkeatiheyksinen vaahtomuovi, jotta patja ei painu ja tukee selkärankaa ja niveliä säilyttäen hyvän nukkumisasennon.