Los plásticos representan una amenaza para el medio ambiente porque la descomposición de diferentes tipos de plásticos conduce a la liberación de diversos productos químicos tóxicos. Los residuos plásticos antes de la descomposición también presentan una variedad de riesgos para la vida silvestre y los ecosistemas.
El químico Katsuhiko Saido de la Universidad de Nihon en Japón llevó a un equipo de investigadores a descubrir que el plástico se descompone rápidamente en el océano, liberando químicos como el bisfenol A o BPA y el trímero de estireno. El trímero de estireno es potencialmente carcinogénico, mientras que el BPA interfiere con los sistemas endocrinos de los animales, interrumpiendo la función reproductiva. Este mismo desglose también puede ocurrir en vertederos donde los químicos potencialmente se descargan en los suministros de agua subterránea. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, el 93 por ciento de las personas exhiben niveles discernibles de bisfenol A en la orina. En las vías fluviales del mundo, estas toxinas se extienden más allá de la superficie del agua. Muchas de estas moléculas tóxicas son más pesadas que el agua, lo que significa que se hunden y dispersan lentamente por toda la columna de agua. Las cálidas aguas tropicales son más susceptibles a esta descomposición, ya que la degradación se produce más rápidamente en temperaturas más cálidas.
Aparte de los subproductos químicos, los plásticos intactos representan una amenaza ambiental. Muchos animales ingieren accidentalmente productos de plástico, a veces con resultados fatales. Las bolsas de plástico y los anillos de soda también enredan a la mala suerte de la vida silvestre, a veces impiden que la boca se abra o causen asfixia. Las especies invasoras también pueden engancharse en escombros plásticos flotantes en el agua.