Problem Substancje niebezpieczne i śmieci morskie, w tym zanieczyszczenie mikroplastikiem, stanowią jedno z trzech głównych zagrożeń dla środowiska Morza Bałtyckiego i życia morskiego. Wiele zanieczyszczeń to „stare grzechy”, takie jak emisje przemysłowe i wcześniej stosowane pestycydy, które są obecnie zakazane. PCB, metale ciężkie, dioksyny i nowsze środki zmniejszające palność są nadal obecne w środowisku, a zwłaszcza u ryb i ssaków. Niepożądane występowanie i skutki działania leków dla ludzi i zwierząt w środowisku to globalny, pojawiający się problem, jak uznał UNEP. Pozostałości leków wykryto w przedziałach środowiskowych Morza Bałtyckiego, ale ich los w środowisku, możliwa akumulacja i wpływ na biotę są nadal słabo znane. Luki w obowiązujących przepisach dotyczących bezpiecznego zbierania, odzyskiwania i usuwania niewykorzystanych i przeterminowanych leków powodują, że leki nadal trafiają do morza. Zgodnie ze Sprawozdaniem o stanie produktów farmaceutycznych w regionie Morza Bałtyckiego (2017) ponad połowa niewykorzystanych produktów leczniczych dla ludzi w UE nie jest zbierana z powodu niskiego poziomu świadomości i braku schematów zbierania.
Różne rodzaje plastiku, duże i małe, są również obecne w Morzu Bałtyckim, chociaż problem występuje w częściach mniejszych niż w innych obszarach morskich ze względu na ograniczone pływy i prądy. Szacuje się, że do 80% źródeł odpadów morskich ma podłoże lądowe z powodu: złego gospodarowania odpadami w gospodarstwach domowych; niewystarczającej infrastruktury odpadowej; braku lub niewystarczających zakładów uzdatniania wody; składowania odpadów przemysłowych i zaśmiecania z miast nadmorskich i nadmorskich destynacji turystycznych. Ponadto około 70% odpadów morskich w Morzu Bałtyckim to plastik. Materiały plastikowe są szczególnie niepokojące ze względu na ich ryzyko dla środowiska i powolną degradację. Regionalnym celem uzgodnionym w HELCOM jest znaczne zmniejszenie ilości odpadów morskich do 2025 r. i zapobieganie szkodom spowodowanym przez śmieci w środowisku przybrzeżnym i morskim.