Zwierzęta morskie mogą cierpieć poważne konsekwencje po połykaniu śmieci. Śmieci mogą powodować zatkanie układu trawiennego, prowadząc do wygłodzenia lub śmierci. Mogą powodować uszkodzenia wewnętrzne i zewnętrzne, potencjalnie prowadzące do infekcji. Toksyczność występuje, gdy śmieci uwalniają szkodliwe chemikalie do wody lub układu organizmu. Niedożywienie powstaje, gdy śmieci wypełniają żołądek zwierzęcia, nie zostawiając miejsca na pożywne jedzenie. Zatrzaskanie może unieruchomić zwierzęta, uniemożliwiając ruch lub jedzenie. Śmieci mogą też powodować problemy rozrodcze.
Konkretne przykłady: delfiny znalezione z żołądkami pełnymi foliów i sieci rybackich, żółwie morskie mylące folie z meduzami, wieloryby zatrzasnięte w sprzęcie rybackim, ptaki morskie rannione przez odrzucany sprzęt. Ryby, foki i lwy morskie również cierpią z powodu śmieci morskich.