塑料包裝回收工藝可分為再生、熱解和焚燒3種。再生又分單純再塑膠回收生和復合再生。
塑料包裝回收優先采用單純再生回收方法，此法也稱機械再生，由於是低熵化的處理方式，受到技術與經濟因素的制約，必須要分類回收。單純再生是指將邊角料、廢品或清潔過的單品種塑料包裝直接粉碎並和性料混合，返回塑料加工流程。由於我國勞動力便利，這種勞動密集型工藝是我國目前采用較多的方法。EPS廢棄物可以加入輕質混凝土制造輕質和保溫材料。PU廢棄物可以做人造土壤，提高土壤儲水功能。
利用聚醋酸乙烯酯水解可制成水溶性聚乙烯醇樹脂(PVA)是一種無需回收的塑料包裝，不產生固體廢棄物，特別適合包裝食品、農藥、洗滌劑等，可以直接溶於水。對於能夠完全生物降解的改性澱粉和聚乳酸等生態塑料包裝廢棄物，可以通過堆肥處理，回歸自然。
塑料廢棄物可使用化學或熱解等方式解聚為單體，能水解回收單體的塑料包裝，限於聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯、尼龍等品種，上述方法受制於經濟合理性。廢聚酯可直接裂解制成熱熔膠。PS廢棄物可生產建築塗料和油漆。廢塑料粉碎後與木粉混煉、造粒，可成型為塑料制品。PE、PP、PVC等廢塑料中加入大量無機填料，可生產鈣塑塑料制品。廢PE可用於制造PE改性瀝青，改善瀝青路面的技術性能。
混合塑料與城市有機垃圾共混，可制造包膜肥料。混合塑料也可通過高溫分解變成油或氣，再制造化工產品或作燃料，但成本較高。德國和日本曾將塑料廢棄物試驗用作高爐還原劑，代替焦炭，經濟上可行。
塑料焚燒轉變為熱能對於勞動力昂貴的發達國家，是經濟上可取的方式，但焚燒爐投資較大，適合於垃圾中塑料比例較大的大中城市。塑料焚燒後可減少90%的體積和80%的重量，熱值一般為83kJ /kg，接近燃料油。從表5給出的1992年德國塑料廢棄物的處理成本數據可見，對於他們來說，焚燒是經濟可行的。焚燒的缺點是存在大氣污染。
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