deoarece particulele de plastic se găsesc în principal în stratul pelagic al Oceanului, acestea prezintă niveluri ridicate de fotodegradare, ceea ce face ca materialele plastice să se descompună în bucăți din ce în ce mai mici. Aceste bucăți devin în cele din urmă atât de mici încât chiar și microorganismele le pot ingera și metaboliza, transformând materialele plastice în dioxid de carbon. În unele cazuri, aceste microplastice sunt absorbite direct în biomoleculele unui microorganism. Cu toate acestea, înainte de a ajunge la această stare, orice număr de organisme ar putea interacționa cu aceste materiale plastice. În timpul expediției lor din 2016-2017, Charles Moore și Algalita au descoperit că mai mult de 35% din peștele lanternă din Pacificul de Sud consumase particule de plastic. Când sunt ingerate de pește, compușii chimici găsiți în aceste materiale plastice nu pot fi digerați. Acest lucru poate afecta oamenii, deoarece peștele lanternă este o sursă de hrană atât pentru somon, cât și pentru ton.
în jurnalul lor PNAS, Dr. Van Sebille și colegii săi raportează date care arată că în 1960 s-a constatat că mai puțin de 5% din păsările marine au consumat deșeuri, în timp ce în August 2015 această cifră a urcat la aproximativ 90%. Se estimează că până în 2050, 99% din păsările marine vor fi consumat astfel de materiale. Oamenii de știință care studiază conținutul stomacului puilor de Albatros Laysan raportează o rată a mortalității de 40% înainte de a fugi. Când conținutul stomacului a fost analizat în urma necropsiilor, s-a constatat că conțin deșeuri de plastic. Nu numai că peletele de plastic utilizate în fabricarea la nivel mondial absorb substanțe chimice toxice, cum ar fi DDT și PCB-uri din apă, dar pot chiar să scurgă substanțe chimice, cum ar fi bifenilul. Se estimează că până la 267 de specii marine sunt afectate de poluarea cu plastic.
cercetătorii conduși de chimistul Katsuhiko Saido, absolvent al Colegiului de farmacie al Universității Nihon din Japonia, au colectat probe de apă de mare din întreaga lume, inclusiv din apele Statelor Unite, Japoniei, Indiei și Europei. S-a constatat că toate probele colectate conțin derivați de polistiren. Polistirenul este un plastic găsit în polistiren și în multe bunuri de uz casnic și de consum. Oamenii de știință au simulat apoi descompunerea polistirenului în oceanul deschis. Rezultatele acestei simulări au arătat că polistirenul, care începe să se descompună la temperaturi de 86 și mai mari, se descompune în substanțe chimice nocive, cum ar fi bisfenolul A (BPA, care poate provoca vătămări reproductive la animale), monomerul stiren (un carcinogen suspectat) și trimerul stiren (un produs secundar al polistirenului).