Biển Địa Trung Hải được coi là một điểm nóng về ô nhiễm rác thải nhựa. Tình trạng này được cho là do bờ biển đông dân cư, ngành đánh bắt cá, vận tải biển, du lịch phát triển và lượng nước bề mặt thoát ra Đại Tây Dương bị hạn chế.
Bên cạnh đó, Địa Trung Hải là vùng biển rất đa dạng về mặt sinh học nên đã trở thành vùng thảm họa sinh thái. Rác thải nhựa được tìm thấy bên trong cơ thể các loài động vật và cũng lọt vào cơ thể con người cùng với thức ăn.
Các nhà khoa học đã cho chạy chương trình mô phỏng đường tuần hoàn của rác thải nhựa trong khoảng thời gian năm 2010-2017, theo dõi lượng rác thải nhựa đổ ra biển từ các nguồn trong đất liền như sông suối và các thành phố ven biển. Điều này giúp các nhà nghiên cứu xác định được quy luật tích tụ các dạng rác thải nhựa (micro và macro plastic) trong môi trường: trôi trong lớp nước bề mặt, ẩn sâu trong lòng biển, chìm xống đáy biển và dạt vào các bãi biển.
Kết quả tính toán cho thấy tổng lượng rác thải nhựa hàng năm đổ ra biển Địa Trung Hải là khoảng 17,6 nghìn tấn, trong đó có 3760 tấn hiện đang trôi nổi trên Biển Địa Trung Hải. 84 phần trăm trong số đó dạt vào các bãi biển, 16 phần trăm còn lại trôi xa vào lòng biển hoặc chìm xuống đáy biển.