Az már korábban is ismert volt, hogy a vizekben található műanyaghulladékba, főként a rostokba, gyűrűkbe beleakadhatnak a vízi állatok, ami akadályozza azokat a mozgásban, táplálékfelvételben, kimerüléshez, fulladáshoz vagy sérülésekhez, akár fekélyes, nekrotizáló sebek kialakulásához vezethet, vagy elzárhatja az artériákat [99]. A vizekben előforduló mikroműanyagok vízi ökoszisztémára gyakorolt hatására azonban csak az utóbbi évtizedekben kezdtek felfigyelni. A mikroműanyagok által a vízi élőlényekben okozott problémák vizsgálatával foglalkozó tanulmányokból megállapítható, hogy a kiváltott ártalmas hatások részben a mikroműanyag-részecske által okozott fizikai károsodásból erednek. Emellett az ökotoxikológiai vizsgálatok rámutatnak a részecske által önmagában, illetve a belőle kioldódó adalékanyagok, monomerek, a felületén feltételezhetően megkötött egyéb szennyezők, patogén mikroorganizmusok által kiváltott biológiai válaszokra is [100], [101], [102], [103]. A mikro/nanoműanyagokhoz köthető toxicitás általában dózisfüggő, a toxikus hatás előfordulásának esélye és mértéke pedig fordítottan arányos a részecske méretével [104]. A szervezetbe került mikroműanyag hatása azonban nemcsak a méretétől, hanem az alakjától, a polimer típusától, kémiai összetételétől, adszorpciós és deszorpciós tulajdonságaitól, valamint a degradáció mértékétől is függ. Az alakot illetően a rostok nagyobb mértékű gyulladást okoznak, jobban megnövelik a szuperoxid-dizmutáz enzim aktivitását a halak emésztőrendszerében, mint a fragmentek vagy a gyöngyök. Ezenkívül a rostok könnyebben beágyazódnak a szövetekbe és hosszabb a tranzitidejük is a halak tápcsatornájában [45]. A mikroműanyagokat alkotó polimerek eltérő toxicitását mutatja, hogy egy édesvízi kagylófajban (Corbicula fulminea) például a PVC és a PS magasabb szöveti toxicitást mutatott, mint a PET vagy a PE [105]. A mikro/nanoműanyagok élő szervezetre gyakorolt hatását vizsgáló tanulmányokban általában az eredeti szerkezetű, szabályos gömb alakú, még nem degradálódott, adalékanyagot nem tartalmazó részecskéket használják. Legtöbbször PS-, PE- és PVC-mikro/nanorészecskéket vizsgálnak és a környezetihez képest magasabb mikro/nanoműanyag-koncentrációval dolgoznak. Így a valós körülmények között tapasztalt hatások eltérhetnek a laboratóriumban megfigyeltektől [83]. A kísérletek tervezésénél érdemes azt is figyelembe venni, hogy a természetben a műanyagrészecskék, főként a nanorészecskék nagy valószínűséggel homo- vagy más anyagokkal képzett heteroaggregátumként vannak jelen, amely mind a fizikai kémiai (pl. ülepedés) mind pedig a biológiai aktivitásukat megváltoztatja [106]. A mikro/nanoműanyagok nemcsak az egyed szintjén okozhatnak problémákat. A táplálékláncon keresztül a magasabb rendű élőlényekbe is bejutnak, akkumulálódnak.