Materialele plastice reprezintă o amenințare pentru mediul înconjurător, deoarece defalcarea diferitelor tipuri de materiale plastice conduce la eliberarea diferitelor substanțe chimice toxice. Resturile de plastic înainte de descompunere prezintă, de asemenea, o varietate de riscuri pentru mediul sălbatic și pentru ecosisteme.
Chemistul Katsuhiko Saido de la Universitatea Nihon din Japonia a condus o echipă de cercetători pentru a descoperi că plasticul se descompune rapid în ocean, eliberând substanțe chimice cum ar fi bisfenolul A sau BPA și trimerul stiren. Stratul trimeric este potențial carcinogen, în timp ce BPA interferează cu sistemele endocrine ale animalelor, perturbând funcția reproductivă. Aceeași defalcare se poate întâmpla, de asemenea, în depozitele de deșeuri în care substanțele chimice potențial leechie în aprovizionarea cu apă subterană. Potrivit Centrului pentru Controlul și Prevenirea Bolilor, 93% dintre oameni prezintă niveluri de bisfenol A detectabile în urină. În căile navigabile ale lumii, aceste toxine se extind dincolo de suprafața apei. Multe dintre aceste molecule toxice sunt mai grele decât apa, ceea ce înseamnă că se scufundă lent și se dispersează în coloana de apă. Apele tropicale calde sunt mai susceptibile la această defalcare, deoarece descompunerea are loc mai repede la temperaturi mai înalte.
În afară de produsele secundare chimice, materialele plastice intacte prezintă o amenințare pentru mediu. Multe animale consumă accidental produse din plastic, uneori cu rezultate fatale. Pungile din plastic și inelele de sifon intră în contact și cu sălbăticia accidentală, uneori împiedicând deschiderea gurii sau provocarea sufocării. Speciile invazive pot, de asemenea, să se plimbe pe resturile de plastic plutitoare în apă.