由于塑料制品在动物体内无法被消化和分解，以致误食后即能引起胃部不适、行动异常、生育繁殖能力下降，甚至死亡。如我国的某些动物园就发生过动物误食游人丢弃的塑料食品袋致死的不幸事件。人们调查了太平洋海域的543头白额鹱等大型海鸟，由于它们分不清塑料与海草，竟在其中458头胃中找到了塑料类物品，海龟的胃中也有。
农田里的废农膜、塑料袋等同样会引起牲口误食因厌食而死亡。此外，当它们长期残留在农田中后，既会影响土壤透气性，阻碍水分流动和作物根系发育，还会缠绕农机，影响田间作业，长此下去又能影响深层土壤，使土壤环境恶化，进而威胁人类生存。
废弃塑料对海洋的污染已经成为国际性问题。海洋漂浮物中泡沫聚苯乙烯占22％，其它塑料占23％。这些废弃塑料不但会缠住船只的螺旋浆，损坏船身和机器引起事故和停驶，给航运造成重大损失，而每清除1吨海上垃圾要用去清除陆地垃圾10倍的花费。1995年香港为打捞4765.6吨海上垃圾，耗资1200万港元。
热固性塑料同样会严重污染环境。例如由玻璃纤维增强塑料（FRP）制成的中、小型船身，当它们一旦报废就很难处理。在日本每年约有3000只这类废船被丢弃在港岸，既影响观瞻，又影响渔业，成为日本沿海的一大公害。
塑料焚烧时会产生有毒气体二恶英,它包括210种化合物。它的毒性十分大，是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称。
