Potrošnja in proizvodnja plastike vključujeta uporabo velikih količin fosilnih virov, kar negativno vpliva na okolje in podnebne spremembe. Proizvodnja plastičnih izdelkov iz primarnih virov na fosilni osnovi je za proizvajalce še vedno bistveno cenejša od uporabe recikliranih plastičnih materialov.
Podatki iz evidence toplogrednih plinov Evropske agencije za okolje kažejo, da letne emisije, povezane s proizvodnjo plastike v EU, znašajo približno 13,4 milijona ton CO2 ali približno 20 % emisij kemične industrije po vsej EU.
Med pridobivanjem nafte in plina za izdelovanje plastike nastajajo velike količine toplogrednih plinov in drugih onesnaževal v zrak, v okolje odteka odpadna voda, onesnažena s strupenimi kemikalijami in drugimi toksičnimi snovmi. Plastična in z njo povezana petrokemična industrija v zadnjih letih doživljata hitrejšo rast kot druge dejavnosti, povezane s fosilnimi gorivi.
Ker se poraba fosilnih goriv za transport zmanjšuje, so se se naftna podjetja v izogib upadanja dobička (še bolj) usmerila na proizvodnjo plastike. Če se bosta proizvodnja in uporaba plastike še naprej povečevali, kot je predvideno, bo industrija plastike do leta 2050 predstavljala 20 % svetovne porabe nafte, danes je ta delež ocenjen na 7 %.
Plastika je vir emisij toplogrednih plinov tudi potem, ko postane odpadek. Sproščajo se med razpadanjem v naravi ali sežigom v sežigalnicah in cementarnah. Sežigalnice in cementarne so še velik vir izpustov nevarnih snovi. Najnovejša sežigalnica odpadkov na Nizozemskem, Reststoffen Energie Centrale, je več let presegala dovoljene meje emisij dioksinov, furanov in drugih nevarnih snovi. Italijanska študija je s pomočjo biomonitoringa ugotovila, da sežigalnice pomembno vplivajo na višje koncentracije določenih težkih kovin v telesih otrok, ki živijo v njihovi bližini. Dolgotrajna izpostavljenost že majhnim količinam dioksinov lahko vodi do poškodb imunskega, živčnega, endokrinega sistema in reproduktivnih funkcij.