Lợi ích của việc tái chế chai nhựa bao gồm giảm chất thải trong các bãi chôn lấp, bảo tồn tài nguyên thiên nhiên và giảm phát thải khí nhà kính. Các lợi ích khác là tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm.
Hội đồng Hóa học Hoa Kỳ ước tính rằng người tiêu dùng vứt bỏ khoảng 2,5 triệu chai nhựa mỗi giờ, điều này tạo ra rất nhiều rác thải tại các bãi chôn lấp. Tái chế 1 tấn nhựa tiết kiệm được 7,4 mét khối diện tích bãi chôn lấp. Tái chế cũng làm giảm lượng rác thải gần đường và trong các vùng nước. Việc tái chế chai nhựa giúp tiết kiệm dầu, vốn có sẵn với nguồn cung hạn chế. Tái chế 1 tấn nhựa tiết kiệm được khoảng 3,8 thùng dầu.
Tái chế nhựa sử dụng ít hơn 2/3 năng lượng so với sản xuất từ nguyên liệu thô. Tái chế 1 pound chai nước sẽ tiết kiệm được khoảng 12.000 đơn vị nhiệt năng của Anh. Bảo tồn năng lượng làm giảm căng thẳng cho các nhà máy điện, do đó giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch. Giảm tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch làm giảm lượng khí thải carbon, do đó giảm phát thải khí nhà kính vào khí quyển. Cơ quan Bảo vệ Môi trường ước tính rằng trung bình một gia đình có thể giảm lượng khí thải carbon lên tới 340 pound mỗi năm bằng cách tái chế nhựa.
Tái chế chai nhựa cũng giúp giảm ô nhiễm không khí từ các cơ sở chôn lấp có đốt các chai nhựa để tiết kiệm không gian. Khi chai nhựa bị vỡ trong bãi rác, các hóa chất độc hại có thể ngấm vào đất và làm ô nhiễm nguồn nước ngầm.