Nimmt der Mensch die Abfallbelastung in Urlaubsregionen lediglich als ästhetische Störung wahr, bedeutet sie für betroffene Meeresorganismen hingegen eine ernste Bedrohung ihrer Gesundheit und oft sogar ihres Überlebens. Die Aufnahme / das Verschlucken von Müllteilen wurde bereits bei 43 Prozent aller Wal- und Delfinarten, 36 Prozent der Seevogelarten und vielen Fischarten beobachtet. Durch die Müllteile kann der Magen-Darm-Trakt der Fische teilweise oder vollständig blockiert werden. Dadurch verringern sich die Verdauungsenzyme, was für die Fische einen erheblichen Mehraufwand im Energiehaushalt bedeutet, der sich auf die Fortpflanzung auswirken oder auch zum Hungertod führen kann.

Weitere Folgen entstehen durch Reste von Fischernetzen. Ein Zehntel des Mülls in den Weltmeeren besteht aus herrenloser Fischereiausrüstung, die entweder verloren geht oder bewusst im Meer entsorgt wird, weil beispielsweise die Ladekapazitäten bereits ausgeschöpft sind. Das trifft besonders auf billig zu erwerbendes Fischereigerät wie Stellnetze zu – ein Netz aus Nylon kann so noch bis zu 600 Jahre herrenlos weiterfischen. An bisher 136 marinen Arten konnte beobachtet werden, wie sich Tiere regelmäßig in Meeresmüll verstricken oder strangulieren. Darunter sind sechs der sieben Meeresschildkrötenarten, 51 der 312 bekannten Arten von Seevögeln und 32 Spezies mariner Säugetiere. Die kumulativen Auswirkungen der Vielzahl der treibenden Netze stellen eine Gefahr für die marine ⁠Biodiversität⁠ dar. Weitere Informationen dazu bietet das Info-Blatt „Auswirkungen des Meeresmülls“.