目前，填埋、回收再生和能源化利用（主要為焚燒）是廢塑料的三種主要回收處置手段。據歐洲統計局的數據顯示，2018年歐洲地區以上三種處置方式的占比約為25%∶32%∶43%。而2019年我國該占比約為32%∶30%∶31%，此外還有7%（約441萬噸）被遺棄。

填埋具有成本低、工藝簡單、適用性強的特點，但塑料中含氮、氯等元素的分子鍵及部分添加劑進一步增強了高分子聚合物的穩定性，降低了塑料的自然降解率。據推算，土壤中的PVC地膜完全自然降解需花費200~400年。因而填埋方式會長期大量占用土地資源。此外，長期填埋過程中塑料會發生老化，其中所含的有毒有害物質將向填埋場土地浸出并擴散；塑料的老化亦會導致大量溫室氣體的排放。填埋因其對大氣、土壤和水體的持久性潛在危害而遭到越來越嚴格的限制。

再生利用即將回收塑料垃經過分選破碎等預處理后再造粒、加工并施以改性，制成新塑料產品的廢塑料處置手段。廢塑料中往往存在雜質及多類添加劑，導致了再生后的塑料產品品質明顯降低、應用受限，通常可用于回收再生的廢塑料十分有限；混合廢塑料組分混雜，其回收再生工藝復雜，成本較高，且需要較為嚴格的分選工作。此外，再生利用的循環次數有限，經歷每個再生循環后塑料制品的質量及性能均有較為顯著的下降。

由于種種限制，廢塑料的大規模再生利用工作如今仍然充滿挑戰。以焚燒為主的能源化利用是實現廢塑料大規模減容和能源回收的有效手段。常規廢塑料組分熱值接近燃油，可燃組分含量高、灰分低，是優秀的固體燃料；焚燒處置對原料預處理的需求很低，操作方便、處置效率高、成本相對較低、且工藝較為成熟。然而，廢塑料焚燒會伴隨著多環芳烴、二噁英及呋喃等有毒有機氣體的產生；含氯、氮的塑料（如PVC、PU等）及添加劑（如含溴阻燃劑）在焚燒過程也會釋放NOx、HCl、HBr及HCN等無機污染物，極易造成環境的二次污染。且由于各類塑料熱值差異明顯，原料組成的不穩定性亦會造成燃燒的不穩定性。此外，絕大部分塑料的生產原料（如乙烯、苯乙烯、苯酚和甲醛等）都是極其重要的化工原料，具有較高的回收利用的價值，因而將塑料直接焚燒是一種對資源的浪費。