陽光、空氣和水改變了塑膠的化學結構，讓海洋中的塑膠垃圾碎裂成細小的碎片，塑膠對海洋的污染就此開始。
碎裂之後的塑膠以兩種方式汙染海洋：（1）釋放塑膠在製造的過程中的添加物如抗氧化劑、阻燃劑、塑化劑；（2）吸附環境中的有毒物質，然後被大大小小的海洋生物誤食。因此，塑膠垃圾的碎裂可以說是塑膠汙染生態環境和食物鏈的關鍵過程。
解決之道是將海岸視為「生活環境」的一部分，在塑膠垃圾沒有被光氧化成塑膠碎片之前把他們清理掉。此外，市場上需要有更多友善環境的選擇（如無包裝、自備容器的購買管道），以及更多謹慎看待塑膠製品的消費者。
光氧化 Photo-oxidation
「光氧化是（塑膠）聚合物表面在氧氣或臭氧中降解，其效果會因為輻射如紫外線或人造光源的照射而加劇，是造成塑膠風化（weathering）最主要的因素。
光氧化是一種化學變化，聚合物的分子重量減少，材料變得比較易碎，伸展力和耐受力都會降低。」（Wiki）
碎裂之後的塑膠碎屑稱為「微塑膠」，我們的海岸充斥著這樣的東西。
「研究發現，西北太平洋有3/4的中層深海魚類胃裡有微塑膠。這個結果令人擔心，因為可能助長微塑膠的散佈。這些也是人們捕撈的魚，意味著微塑膠附著的毒素可能間接地污染我們的食物。」（摘自 ScienceDaily）
「海洋塑膠碎屑散發硫化合物的氣味，數千年來某些海鳥藉此尋找食物。這種味道讓海鳥誤以為海洋塑膠就是食物。」（摘自 ScienceDaily）
「加泰羅尼亞海岸有94%的科里海鷗吃到塑膠。地中海歐和巴利阿里海鷗則有70%。」（摘自 ScienceDaily）
「我們發現3種常見的塑膠都降解得很快，短短8週的時間，其表面的磨損會導致塑膠剝落，以及微塑膠微粒的生成，至少在亞熱帶海岸濕地中是如此。實驗中，在塑膠的表面和重量都沒有明顯減損的情況下，微塑膠就已經開始出現了，意味著微塑膠的生成，不需要外表有明顯的裂解痕跡。我們測試的3種塑膠都產生各種大小的微塑膠，包含碎片和纖維」。（摘自 Environmental Toxicology and Chemistry）