Река Санта-Ана влияет на экосистему Южной Калифорнии следующим образом: она служит источником воды для бассейна подземных вод Оранж Каунти. 2 На качество воды в реке влияют городские и сельскохозяйственные стоки, а также муниципальные сточные воды. 2

Кроме того, ветры Санта-Ана влияют на экосистему региона в целом. 13 Они создают идеальные условия для распространения природных пожаров: высушивают растительность, которая становится очень горючей, и быстро распространяют тлеющие угли на большие расстояния из-за высокой скорости ветра. 3

Также ветры Санта-Ана влияют на океан у побережья Южной Калифорнии и Бахи Калифорнии, вызывая холодные филаменты в температуре поверхности моря и увеличивая биологическую активность. 1