Morska pena verjetno nastane zaradi kombinacije dejavnikov. Razpadajoče organske snovi, kot so ribe, rastlinski svet in mikroskopski organizmi, izločki morskih alg in druge beljakovine ter v nekaterih primerih onesnaževala, se prenašajo na drobnih zračnih mehurčkih, ki jih dvignejo plimovanja. Ko tokovi dosežejo obalo in nastane val, se zračni mehurčki dobro dvignejo do površine in se držijo skupaj. Val se razbije in pena se odnese na obalo.
Količina pene, ki nastane na obali v danem trenutku, se lahko razlikuje glede na nihanje dejavnikov. Cvetenje fitoplanktona je mikroskopska alga, ki se lahko v pravih pogojih tako hitro razmnožuje, da je biomaso mogoče videti iz vesolja. Lahko razbarva morsko vodo v rjavo ali rdečkasto barvo, zaradi česar je dobila ime rdeča plima, čeprav imajo znanstveniki raje »cvet alg«, saj je barva različna in cvetenje ni povezano s plimovanjem. Škodljivo cvetenje alg bo proizvedlo naravne toksine in zmanjšalo raven raztopljenega kisika na območju, kar bo sprožilo nenadno odmiranje lokalnega morskega življenja. Nenadno povečanje količine organskih odpadkov lahko prispeva k večji količini morske pene.
Človeški proizvodi prispevajo tudi k morski peni, vključno z odtekanjem s kmetij, tovarniškimi odpadki in razlitjem kanalizacije. Pena, ki nastane zaradi onesnaževal, je pogosto rjava, čeprav je pena, ki jo povzroči rdeča plima ali drugi organski viri, lahko tudi rjavkasta. Na splošno je pena, ki ni nastala zaradi onesnaževal ali cvetov alg, bela.
Leta 2007 je bila morska pena povezana s smrtjo in nasedlitvijo na stotine selitvenih morskih ptic na obali Montereyja v Kaliforniji. Znanstveniki so bili sprva presenečeni, ko so ptice našli prevlečene z rumenkasto zelenkasto snovjo, ki je matla perje. To je povzročilo, da je perje izgubilo svojo izolacijsko lastnost, 207 ptic je poginilo zaradi mrzlega morja, 550 drugih pa je bilo nasedlo. Znanstveniki so sčasoma povezali nedavno netoksično cvetenje alg, ki je povzročilo peno, s problematičnimi ostanki na pticah.
Še en precej drugačen dogodek se je zgodil tudi leta 2007. Medtem ko večina ljudi na plaži doživlja morsko peno kot relativno majhne žepke penastih mehurčkov, se v nekaterih primerih okoliščine združijo in tvorijo ogromne količine zračne pene. Avgusta letos je deskarje na vodi v Yambi v Avstraliji severno od Sydneyja čakalo veliko presenečenje. Dobesedna stena iz morske pene je priplula, da bi zavila plažo. Pena je pritlikala obiskovalce plaž, prekrila obalo in se celo potiskala do bližnjih zgradb, vključno z reševalnim centrom. Nenavadni prizor, ki so ga poimenovali “Obala kapučina”, so fotografije ujeli tako neverjetne, da so se obrnili na spletna mesta za ugotavljanje dejstev, da bi ugotovili njihovo pristnost.