Manoma, kad kai kurie plastikiniai buteliai gali būti pavojingi žmonių sveikatai, nes juose yra cheminių medžiagų, kurios gali sukelti sveikatos problemų. Paprastai manoma, kad kietieji plastikai, pažymėti 2, 4 arba 5, yra saugūs, o plastikai, pažymėti 1, 3 ir 7, gali būti pavojingi, ypač jei jie naudojami pakartotinai. Susirūpinę plastikinių butelių saugumu, kai kurie vartotojai savo gėrimams renkasi metalinius arba stiklinius butelius.
Susirūpinimą kelia keletas cheminių medžiagų, naudojamų tam tikrų plastikų gamyboje. Pirmasis yra bisfenolis-A (BPA), kuris, kaip žinoma, yra endokrininę sistemą ardantis, o tai reiškia, kad jis sukelia hormonų disbalansą. BPA buvo siejamas su laboratorinių gyvūnų vėžiu, ir yra tam tikras susirūpinimas, kad jis taip pat gali sukelti vėžį žmonėms. BPA daugiausiai yra Lexan – kietame plastike, kurio numeris 7; Lexan buteliai dažnai buvo parduodami kaip aplinkai nekenksmingi ilgai naudojami vandens buteliai, kol nebuvo visiškai suvokta BPA rizika.
Kita susirūpinimą kelianti cheminė medžiaga plastikiniuose buteliuose yra bis(2-etilheksil)ftalatas (DEHP), cheminė medžiaga, naudojama kaip plastifikatorius. DEHP yra lanksčiame plastike su tokiais skaičiais kaip 1 ir 3; šie plastikai dažnai skirti vienkartiniam naudojimui, o ne ilgalaikiam pakartotiniam naudojimui. Taip pat manoma, kad DEHP gali sutrikdyti endokrininę sistemą, o kai kuriuose tyrimuose jis buvo susijęs su nutukimu. Kitos plastiko gamyboje naudojamos cheminės medžiagos gali apimti tokius dalykus kaip chloras, kurie paprastai nėra naudingi žmonių sveikatai.
Plastikiniuose buteliuose esančios cheminės medžiagos į jų turinį gali patekti įvairiais būdais. Ilgalaikis reguliarus naudojimas gali sukelti išplovimą, o išplovimą gali paspartinti buteliuko pažeidimas, karščio poveikis ir valymo priemonės. Kadangi cheminės medžiagos patenka į butelio turinį, jos kelia pavojų kiekvienam iš buteliuko geriančiam žmogui, kuris gali netyčia praryti šias chemines medžiagas. Žmonėms, kurie naudoja daug plastikinių butelių, ilgalaikis poveikis dėl išplovimo gali sukelti sveikatos problemų ateityje.
Plastmasės, pažymėtos „1“, yra skirtos naudoti vieną kartą, o vėliau perdirbti. Paprastai manoma, kad tokie plastikai yra saugūs vienkartiniam naudojimui, o tai paaiškina, kodėl jie plačiai naudojami gaiviųjų gėrimų pakavimui, tačiau kai kurie žmonės mano, kad jie neturėtų būti naudojami pakartotinai. Pakartotinai naudojant šiuos plastikinius butelius, vartotojams gali kilti išplovimo ir DEHP poveikio rizika.