Häufig verwendete Kunststoffe, wie Polyethylen, zeichnen sich durch geringe Dichte aus und treiben an der Meeresoberfläche. Mikroplastik ist daher weitflächig verfügbar für Plankton, aber auch beispielsweise kommerziell genutzte Fischarten im Larvenstadium. Im nordwestlichen Mittelmeer findet man auf zwei Planktontierchen ein Teilchen Mikroplastik. Bei der Zersetzung können Kunststoffe giftige und hormonell wirksame Zusatzstoffe, wie Weichmacher, Flammschutzmittel und UV-Filter, in die Meeresumwelt oder den Organismus, der sie aufnimmt, abgeben. Weiterhin können sich biologisch schwer abbaubare organische Schadstoffe (POPs – zum Beispiel ⁠Pestizide⁠, wie ⁠DDT⁠ oder polychloriertes Biphenyl (⁠PCB⁠)), aus dem umgebenden Wasser in hoher Konzentration an Mikroplastikpartikel binden und über die Meeresfauna, die die Kunststoffe als Nahrung aufnimmt, in die Nahrungskette gelangen (Trojaner). Zusatz- und Schadstoffe können sich mit potenziell krebserregender und erbgutverändernder Wirkung und sonstigen Auswirkungen im Körpergewebe anreichern. Diese Eigenschaften könnten zu einer Anreicherung von Schadstoffen in der Nahrungskette führen und möglicherweise auch Relevanz für den menschlichen Verzehr von Fischen und Meeresfrüchten haben.