國內紡織原料中，棉花與化纖占總量的90%左右，而化纖中滌綸又占80%左右。棉紗一般占紡織原料的60%，滌綸占30%-35%，理論上兩者用量因價格變化而產生替代。因此，PTA與棉花的相互關系主要通過PTA下游的滌綸短纖與棉花的替代關系而實現，PTA與棉花的替代關系屬于間接替代，尤其是在棉花緊缺且價格高企時，滌綸短纖對棉花的替代預期加強，從而PTA與棉花的相關性大大加強。PTA期貨上市以來，PTA期貨指數與棉花期貨指數相關性平均為0.77，但2010年6月至今，其相關系數高達0.95，此間滌綸短纖與棉花現貨價格的相關系數也約為0.95。雖然棉花與PTA的相關性較高，尤其是棉花價格高企時兩者相關性更高，但棉花與PTA的比價并不固定。從棉花期貨指數與PTA期貨指數的比價來看，PTA上市以來，該比價的均值為2.03，整體表現為波浪式上升，其中經歷了三段主升行情。
棉花與PTA比價的第一段主升行情發生在2007年下半年，比價從1.50附近緩慢攀升至2.00左右，兩者相關系數為-0.67。在此期間，國內和國際經濟運行穩定，由于受2006/2007年度和2007/2008年度供給影響，棉花價格走勢相對平穩，造成兩者比價上升且相關性為負的主要原因在于PTA供應大幅增加造成PTA期貨下跌，而棉花及其他多數商品在2007年下半年均出現上漲。2006年和2007年兩年總計新增PTA產能410萬噸，比2005年增長59%。兩年內如此大的新增產能以及每年700萬噸左右的進口量對國內市場造成沖擊，造成PTA階段性供需失衡，PTA成本支撐作用受供應集中釋放沖擊，PTA期貨與其他商品背離，出現下跌。該階段的市場表現說明，棉花期貨與PTA期貨并非一定表現出正相關。
棉花與PTA比價的第二段主升行情發生在金融危機期間，比價由1.50附近急劇攀升至2.50以上，兩者的相關系數約為0.97。棉花與PTA價格表現出極強的相關性主要原因在于金融危機導致大宗商品暴跌，幾乎所有商品價格趨勢均一致，同為紡織原料的棉花與PTA相關性更強。在此期間，PTA的跌幅較棉花的跌幅更大，造成兩者比價急劇攀升在于金融危機對兩者的影響不同。PTA的源頭為原油，原油在金融危機期間從147美元/桶急劇下跌至35美元/桶，PTA隨之出現暴跌；而棉花屬于農產品，農產品的需求較工業品的需求來說更為剛性，因而棉花的跌幅較小。該階段的走勢說明，金融市場發生急劇變化時，棉花期貨與PTA期貨受到的影響不一致，金融危機期間，農產品表現抗跌而化工品暴跌，造成兩者比價突破正常區間。棉花與PTA比價的第三段主升行情發生在2010年下半年，比價由2.25附近上漲至3.30左右，兩者的相關系數為0.95。該階段雖然兩者的相關性比金融危機的相關性低，但從金融危機后各大宗商品價格恢復的情況來看，兩者的相關性隨著棉花價格的上漲而逐漸加強。因為棉花的上漲加強了市場對滌綸短纖替代棉花的預期，進而對PTA的消費預期增強。該階段兩者比價創下歷史新高，完全進入一個新的運行區間，該階段的上漲動力源于2009/2010年度棉花的巨大缺口，棉花的供給矛盾在2010年下半年集中爆發，引發行情報復性上漲，雖然同為紡織原料，但棉花的上漲速度與幅度遠大于滌綸短纖和PTA的上漲速度和幅度。若投資者在該階段僅僅根據以往的棉花與PTA比價關系進行"拋棉花買PTA"的套利操作，或將導致一定虧損，因為兩者比價不斷創下新高，至今也未回到2010年之前的區間范圍內。
從歷史上看，棉花與PTA沒有固定的比價，整體呈現波浪式上升格局。棉花與PTA的比價經過每一階段的上升之后，都會有一個回落修復的過程，但整個比價區間已上升到一個新的高度。由于棉花與PTA的比價并不確定，若根據固定比價關系進行棉花期貨與PTA期貨之間的套利操作，盈利空間難以確定，甚至存在虧損風險。這主要是因為兩者的商品特性大于商品共性，棉花屬于農產品，其產量受種植面積和天氣的影響很大，且生產具有季節性；而PTA屬于化工品，其產量受原料供應和開工率的影響較大，且生產具有連續性，產量的可變性較強。
通過棉花與PTA的比價分析可知，兩者基本面的變化和經濟周期的變化是造成棉花與PTA比價難以保持在固定區間內運行的主要原因。因此，進行棉花與PTA的套利操作時，不能只參照歷史比價，更不能完全依賴歷史比價，而應該多關注兩者供應面的變化和所處的經濟環境對棉花和PTA估值的影響。