サンタアナ川
エルシノーレ・ウィッティア断層帯がサンタアナ川下流オレンジ郡とリバーサイド郡の郡境付近で横切っている。この断層がサンタアナ山脈、プエンテヒルズ、イーストオレンジヒルズ、チノヒルズ、ロマ山脈およびその他流域下流を北西から南東に横切り、海岸部半島山脈を構成する山脈を隆起させた。大型のサンアンドレアス断層がトランスバース山脈を高度1万フィート (3,000 m) 以上に隆起させたのに対し、半島山脈はその半分くらいの高さである。
最終氷期、ウィスコンシン氷河作用のあいだの気候変動で南カリフォルニアの川は流量が著しく増加し、サンタアナ川は半島山脈で唯一の狭間を造ってこれを分断できた。この時期、サンタアナ川は何度もコースを変え、半島山脈に風隙を形成し、時としてサンディエゴ・クリークの水路を深くした。サンタアナ川は後に元のコースに戻り、サンディエゴ・クリークとは分かれて、ハンティントンビーチとニューポートビーチの台地を横切る風隙を残した。
サンタアナ川流域に人類が住んだのは9000年から12000年前に遡り、完新世初期に近い。この地域に住んだ最初のインディアンは遊牧民であり、肥沃な草原で動物に草を食ませ、食用に果実や種を採取して土地から土地に渡り歩いていた。これら初期民族の祖先は、アメリカ合衆国北西部のショショーニ語族とユト・アステカ語族から発していた。この流域の人口は最盛期に約15,000人に達した。約8000年前、気候が変動して乾燥するようになり、当初は遊牧民だった者が1つの場所に長く留まるようになり半遊牧民となった。しかし、まだ農業を初めておらず、家畜を育てたり集落に住むこともなかった。カリフォルニア州の多くのインディアン部族と同様に、内陸バレー住人の多くにはドングリが不可欠な食料だった。大洋に近く住む人々は食料を求めて潮溜まりや海岸に近い水流の小動物を釣ったり狩ったりすることが多かった。
近代に近付くと幾つかのインディアン部族が川添いの土地を支配した。上流の盆地はユハビアタム族あるいはユハレツム族、南東盆地はパヨムコウィシュム族、砂漠地域はカウィーア族、下流盆地はトングバ族だった。ユハビアタム族は通常サンタアナ川とその支流の山岳部水源に住んだ。今日ではインランド・エンパイア盆地の縁、サンバーナーディーノ郡およびサンバーナーディーノ山脈の麓丘陵部だった。トングバ族は平坦な海岸平原に住んだ。今日ではサンタアナ山脈の南、オレンジ郡内だった。彼等は北のサンガブリエル山脈から南のアリソ・クリークまでロサンゼルス盆地を含む海岸部全てを支配した2つの集団のうち大きな方でもあった。
数百種の動植物がサンタアナ川の多様な気候と植生を特徴付けている。その流域には10以上の植生帯がある。山岳部の植生が少ない高山帯と亜高山帯、中高度の松、ロッジポールマツおよびオークの森林、シャパラル、海岸セージ林、河床に沿って次第に希になっている水辺森林と湿地、樹木とい草が並び植生の薄い事実上海面と同じ高さの海岸地域などである。川の流域では200種の鳥類、50種の哺乳類、13種の爬虫類、7種の両生類およびスチールヘッドマスなど15種の魚類が生息している。
流域の最大部分であるインランド・エンパイアは、暑く乾燥した砂漠気候が支配的であり、あまり野生生物はいない。一方サンジャシント川とテメスカル・クリーク流域の気候と植生はカリフォルニア・セントラルバレー南部のそれに類似している。砂漠の下流はかつて海岸セージ林と草原に覆われたオレンジ郡海岸平原だったが、この地域全体が都市化されてきた。流域の乾燥地域の縁にはシャパラルがあり、硬葉樹林、厚く低い藪および低木で構成されている。シャパラルは高度1,000フィート (300 m) から6,500 (2,000 m) の間では普通に見られ、半島山脈では主に海岸に近い西風の当たる位置に見られる。オークがシャパラルでは最もよく見られる植物であり、地表を深く覆うので、人間やマウンテンライオン、コヨーテ、ボブキャットなど大型動物はこれを横切るのが難しい。シャパラルの成長には山火事と干魃が決定的な要素であり、亜乾燥気候に依存している。