Có hai nguyên nhân dẫn đến sự suy thoái sinh thái biển và rác biển gồm: tác động trực tiếp (sự gia tăng dân số, công nghệ phát triển và tăng trưởng kinh tế) và tác động gián tiếp (sự biến đổi địa chất và các quy trình công nghiệp). Các tác động trực tiếp có thể được coi là nguyên nhân cơ bản cho câu hỏi tại sao chúng ta tiêu thụ quá nhiều hàng hóa từ quy trình công nghiệp. Việc tiêu thụ lượng hàng hóa quá nhiều gây ra rác biển vì hàng hóa được đóng gói bằng các vật liệu rẻ tiền và không thể tái chế như nhựa. Rác thải rắn nhựa không thể phân hủy dễ dàng trong tự nhiên và quá trình phân hủy của chúng mất từ hàng nghìn đến hàng triệu năm nhưng nhựa sẽ liên tục bị phân hủy thành các mảnh nhỏ hơn (> 5 mm) được biết đến là vi nhựa. Do đó, các loại rác thải rắn như thế sẽ gọi là rác biển, điều có thể được nhìn thấy khắp các bờ biển và bãi biển trên thế giới. Có rất nhiều nguồn rác biển như là từ đất liền, từ biển, và các hoạt động của con người.

Hàng triệu tấn rác thải từ đất liền như nhựa, giấy, gỗ và kim loại đều sẽ đổ ra biển, đại dương và các bãi biển nhờ gió, các dòng hải lưu  (năm vòng hải lưu chính), nước thải, dòng chảy, cống thoát nước và những con sông. Một lượng lớn rác biển đã trở thành mối đe dọa nghiêm trọng đối với môi trường biển, đời sống của các sinh vật biển và loài người. Hầu hết các nguồn rác thải này bắt nguồn từ việc xả rác bất hợp pháp, các bãi thải, chất hóa dầu và các ngành công nghiệp xử lý. Ngoài ra, các nguồn rác biển bao gồm dây câu, lưới, dây nhựa hay các sản phẩm hóa dầu khác bị cuốn trôi từ các đảo hoặc vùng đất xa xôi, tàu vận chuyển trên biển biển hoặc thuyền đánh cá bởi gió và các dòng hải lưu. Nguồn rác biển  cũng xuất phát từ hoạt động của người dân địa phương như người đi biển, khách du lịch và nước thải của thành phố hoặc thị trấn.

Nghiên cứu của Montesinos và cộng sự (2020) về tổng số 16.123 rác thải trên bãi biển để xác định nguồn gốc của rác biển tại 40 khu vực tắm biển dọc theo bờ biển Cádiz, Tây Ban Nha. Nghiên cứu chỉ ra rằng nguồn gốc của 88,5% nhựa, 67% tàn thuốc và vải vụn có liên quan đến hoạt động của những người đi biển và khách du lịch, còn 5,5% tăm bông, khăn ướt, băng vệ sinh và bao cao su thì liên quan đến việc xả nước thải ở một số nơi gần sông, cửa lạch thủy triều. Bên cạnh đó, nguồn gốc của 2,1%  dây câu, lưới, 0,6% hộp xốp có liên quan đến hoạt động đánh bắt thủy sản và nguồn tài nguyên biển. Hơn nữa, một số mảnh rác biển cho thấy chúng được xả xuống trực tiếp các biển hoặc bãi biển ở các quốc gia khác nhau từ một số tàu vận tải hàng hóa quốc tế hay do khách du lịch, ví như hộp đựng thức ăn (từ Bồ Đào Nha), nắp chai (Maroc), nước lau kính (Thổ Nhĩ Kỳ), giấy gói thực phẩm và các mặt hàng khác liên quan đến ngành hàng hải (Đức). Nghiên cứu của Montesinos và cộng sự (2020) đã chứng minh rằng một số mảnh rác biển có thể di chuyển đến hàng trăm kilômét và tích tụ lại ở rất xa nguồn của nó dưới tác động của đại dương và các dòng hải lưu.

Hơn nữa, các đảo nhiệt đới và cận nhiệt đới là những điểm nóng về ô nhiễm biển vì các hệ sinh thái của chúng tương đối dễ bị tổn thương và đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi rác biển đến từ địa phương và nước ngoài. Scisciolo và cộng sự. (2016) đã có một nghiên cứu trên mười bãi biển dọc theo đường bờ biển khuất gió và đón gió của Aruba, một trong những hòn đảo thuộc quần đảo Tiểu Antilles nằm ở phía Nam biển Caribe. Họ cố gắng làm rõ sự khác biệt của các loại rác biển ở mức độ vĩ mô (> 25 mm), trung bình (2–25 mm) và vi mô (<2 mm). Kết quả nghiên cứu cho thấy những mảnh rác có kích thước trung bình là các sản phẩm nhựa có hình tròn được tìm thấy trên các đường bờ biển đón gió vì các đường bờ biển này chịu áp lực cao hơn từ các loại rác biển ở xa. Các yếu tố tự nhiên như gió và các dòng hải lưu gây ra sự tích tụ và phân bố các loại rác nhựa có kích thước trung bình ở các đường bờ biển đón gió. Và, các loại rác có kích thước lớn đa phần có nguồn gốc từ việc ăn, uống, hút thuốc và các hoạt động vui chơi giải trí thường được tìm thấy ở các khu vực khuất gió vì các khu vực này phải chịu áp lực cao hơn từ rác biển đến từ đất liền như đĩa, chai và ống hút nhựa.

Ghost Gears

Rác biển gồm hàng triệu tấn ngư cụ bằng nhựa bị bỏ rơi. Mỗi năm có gần 640.000 tấn rác nhựa bị vứt xuống các đại dương. Theo Unger và Harrison, hằng năm có 6,4 tấn chất ô nhiễm đổ ra các đại dương, phần lớn trong số đó là các ngư cụ tổng hợp bền, bao bì, vật liệu, nhựa thô và các loại hàng tiện dụng. Những chất gây ô nhiễm ấy cực kỳ bền và không thể bị phân hủy trong nước (biển) và môi trường biển, và cuối cùng chúng sẽ trôi dạt vào các bãi biển nhờ các dòng chảy ven bờ và gió. Tập hợp của những dụng cụ bị vứt bỏ như dây câu, lưới, phao bằng nhựa được được gọi chung trong tiếng Anh là “ghost gear”. Khoảng 46% trong số 79 nghìn tảng rác được biết đến như “ghost gear” có kích thước bằng nhiều sân bóng đá, đã được tìm thấy tại một bãi rác lớn ở Thái Bình Dương được xây vào năm 2018. Những sợi dây và lưới đánh cá bị vứt xuống biển này, hàng năm, đã giết hoặc gây hại cho vô số sinh vật biển như cá, cá mập, cá voi, cá heo, rùa biển, hải cẩu và các loài chim biển. Và khoảng 30% số lượng cá đã bị suy giảm, kèm theo đó là 70% các loài sinh vật biển khác bị ảnh hưởng bởi lượng rác vứt xuống biển mỗi năm. Bên cạnh đó, ngành công nghiệp đánh bắt cá rộng lớn là một tác nhân quan trọng trong việc làm suy giảm hệ sinh thái biển do các hoạt động đánh bắt quá mức cho phép. Nguyên nhân của việc đánh bắt quá mức là do các tàu lớn đánh bắt hàng tấn cá nhiều hơn so với số lượng cá được sinh ra. Hơn nữa, việc đánh bắt quá mức còn ảnh hưởng đến 4,5 tỷ người phụ thuộc vào ít nhất 15% lượng cá để cung cấp chất đạm, và kế sinh nhai.