ponieważ cząstki plastiku znajdują się głównie w pelagicznej warstwie Oceanu, doświadczają wysokiego poziomu fotodegradacji, co powoduje, że Tworzywa sztuczne rozpadają się na coraz mniejsze kawałki. Kawałki te ostatecznie stają się tak małe, że nawet mikroorganizmy mogą je spożywać i metabolizować, przekształcając Tworzywa sztuczne w dwutlenek węgla. W niektórych przypadkach te mikrodrobiny plastiku są wchłaniane bezpośrednio do biomolekuł mikroorganizmu. Jednak przed osiągnięciem tego stanu dowolna liczba organizmów może potencjalnie wchodzić w interakcje z tymi tworzywami sztucznymi. Podczas ekspedycji w latach 2016-2017 Charles Moore i Algalita odkryli, że ponad 35% ryb z Południowego Pacyfiku zużywało cząsteczki plastiku. Po spożyciu przez ryby związki chemiczne znajdujące się w tych tworzywach sztucznych nie mogą być trawione. Może to mieć wpływ na ludzi, ponieważ Rybka jest źródłem pożywienia zarówno dla łososia, jak i tuńczyka.
w swoim dzienniku PNAS Dr Van Sebille i jego współpracownicy podają dane pokazujące, że w 1960 r.mniej niż 5% ptaków morskich zużywało odpady, podczas gdy w sierpniu 2015 r. liczba ta wzrosła do około 90%. Przewiduje się, że do 2050 r. 99% ptaków morskich zużyje takie materiały. Naukowcy badający zawartość żołądka piskląt Albatrosów Laysan donoszą o 40% śmiertelności przed urodzeniem. Podczas analizy zawartości żołądka po sekcjach stwierdzono, że zawierają odpady z tworzyw sztucznych. Nie tylko plastikowe granulki stosowane w produkcji na całym świecie pochłaniają toksyczne chemikalia, takie jak DDT i PCB z wody, ale mogą nawet ługować chemikalia, takie jak bifenyl. Szacuje się, że do 267 gatunków morskich dotkniętych jest zanieczyszczeniami z tworzyw sztucznych.
badacze kierowani przez chemika Katsuhiko Saido, absolwentkę Nihon University ’ s College of Pharmacy w Japonii, pobrali próbki wody morskiej na całym świecie, w tym z wód Stanów Zjednoczonych, Japonii, Indii i Europy. Stwierdzono, że wszystkie pobrane próbki zawierają pochodne polistyrenu. Styropian jest tworzywem sztucznym występującym w styropianie i wielu towarach domowych i konsumpcyjnych. Następnie naukowcy symulowali rozkład polistyrenu na otwartym oceanie. Wyniki tej symulacji wykazały, że polistyren, który zaczyna się rozkładać w temperaturach 86° i wyższych, rozkłada się na szkodliwe substancje chemiczne, takie jak bisfenol A (BPA, który może powodować szkody reprodukcyjne u zwierząt), monomer styrenu (podejrzewany rakotwórczy) i trimer styrenu (produkt uboczny polistyrenu).