ทะเลน้อย
     ทะเลน้อยตื้นมากน้ำลึกเพียง 1.2 เมตร แต่ในฤดูฝนระดับน้ำในทะเลน้อยเพิ่มสูงขึ้นเกือบ 1 เมตร แต่เป็นช่วงสั้นๆ เท่านั้นเพราะหลังจากนั้นระดับน้ำได้ลดลงอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปทะเลน้อยมีออกซิเจนละลายและพีเอชในช่วงกลางวันสูง 6-10 มิลลิกรัม/ลิตร และ 8-9 ตามลำดับ เนื่องจากมีพืชน้ำปกคลุมหนาแน่นอยู่ทั่วไป แต่เนื่องจากทะเลน้อยอยู่ติดกับพรุควนเคร็งในฤดูฝน (พฤศจิกายน - ธันวาคม) จึงมีน้ำจากพรุไหลลงสู่ทะเลน้อยทำให้พีเอชลดต่ำลงจนมีสภาพเป็นกรดอ่อน ธาตุอาหารไนโตรเจนและฟอสฟอรัสที่เป็น อนินทรีย์สารในทะเลน้อยมีค่าต่ำมาก ไนไตรท์แทบจะไม่เจอเลย ขณะที่ไนเตรท และแอมโมเนียมีค่าน้อยกว่า 0.01 มิลลิกรัม/ลิตร และ 0.02 มิลลิกรัม/ลิตร ตามลำดับ ส่วนฟอสฟอรัสรวมและไนโตรเจนรวมมีค่าน้อยกว่า 0.04 มิลลิกรัม/ลิตร และ 0.50 มิลลิกรัม/ลิตร

ทะเลหลวง
     ทะเลหลวงเป็นส่วนบนของทะเลสาบสงขลาถัดจากทะเลน้อยลงมา เป็นพื้นน้ำที่กว้างใหญ่ที่สุดมีอาณาเขตจากตำบลเกาะใหญ่ อ.กระแสสินธุ์ จดกับทาง ตอนเหนือของ อ.ระโนด ส่วนใหญ่แล้วน้ำในทะเลหลวงมีสภาพเป็นน้ำกร่อยเกือบตลอดทั้งปี และมีช่วงที่น้ำจืดเพียง 4-5 เดือน โดยทั่วไปความเค็มของน้ำในทะเลหลวงค่อนข้างต่ำ น้อยกว่า 5 ส่วนในพัน แต่หากปีใดมีฝนน้อยการรุกตัวของน้ำเค็มจะมีมาก อย่างเช่น ปี 2535 หรือ 2541 ซึ่งสามารถวัดความเค็มที่เกาะใหญ่ได้ถึง 11 ส่วนในพัน สภาพแวดล้อมในทะเลหลวงอยู่ในสภาพที่เสื่อมโทรมอันเนื่องจากได้ประสบปัญหายูโทรฟิเคชันมายาวนานกว่าสิบปี ซึ่งปัญหายูโทรฟิเคชันในทะเลหลวงค่อนข้างรุนแรง เพราะบางครั้งมีปริมาณแพลงก์ตอนพืชที่วัดในรูปของคลอโรฟิลล์เอสูงกว่า 180 ไมโครกรัม/ลิตร ส่วนค่าเฉลี่ยทั่วไปสูงถึง 36 ไมโครกรัม/ลิตร ซึ่งมากค่าเฉลี่ยในทะเลสาบตอนกลางและทะเลสาบตอนล่างเกือบ 4 เท่า ส่งผลให้มีออกซิเจนละลายและพีเอชในตอนกลางวันสูง โดยมีค่าเฉลี่ย 7.6 มิลลิกรัม/ลิตร และ 8.0 ตามลำดับ แต่มีค่าต่ำในตอนกลางคืน โดยเฉพาะออกซิเจนละลายนั้นได้ลดลงจนมีค่าต่ำกว่าระดับที่สิ่งมีชีวิตสามารถอยู่ได้โดยปลอดภัย คือ 4 มิลลิกรัม/ลิตร ยาวนานกว่า 6 ชั่วโมง ซึ่งการลดต่ำลงของออกซิเจนละลายนี้เป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้สัตว์น้ำในทะเลหลวงตายเป็นประจำเกือบทุกปี      นอกจากนี้ปริมาณแพลงก์ตอนพืชที่มีอยู่หนาแน่นส่งผลให้ธาตุอาหารในทะเลหลวงพบอยู่ในรูปของอนุภาคมากกว่ารูปที่ละลายน้ำ ธาตุอาหารที่เป็นสารอนินทรีย์ที่ละลายน้ำมีค่าต่ำ โดยฟอสเฟต-ฟอสฟอรัสมีค่าเฉลี่ย 0.005 มิลลิกรัม/ลิตร ไนโตรเจนอนินทรีย์มีค่าเฉลี่ย 0.064 มิลลิกรัม/ลิตร แต่ในทางตรงกันข้ามกลับมีธาตุอาหารในรูปอนุภาคสูง โดยฟอสฟอรัสในอนุภาค เฉลี่ย 0.06 มิลลิกรัม/ลิตร และไนโตรเจนในอนุภาค 0.27 มิลลิกรัม/ลิตร

ทะเลสาบตอนกลาง
     ทะเลสาบตอนกลางอยู่ถัดจากทะเลหลวงลงมา ตั้งแต่บริเวณแนวเกาะใหญ่ทางใต้ไปบรรจบกับเขต อ.ปากพะยูน จ.พัทลุง อ.สทิงพระ จนถึงบริเวณปากรอ อ.สิงหนคร จ.สงขลา ทะเลสาบส่วนนี้มีเกาะอยู่หลายเกาะ เช่น เกาะสี่ เกาะห้า เกาะหมาก และ เกาะนางคำ เป็นต้น ทะเลสาบช่วงนี้มีความเค็มสูงกว่าทะเลหลวงค่อนข้างมาก โดยมีค่าอยู่ในช่วง 0-32 ส่วนในพัน เฉลี่ย 7.6 ส่วนในพัน คุณภาพน้ำในทะเลสาบตอนกลางอยู่ในเกณฑ์ดีมีค่าบีโอดีเฉลี่ย 1.5 มิลลิกรัม/ลิตร ออกซิเจนละลาย เฉลี่ย 6.7 มิลลิกรัม/ลิตร และ พีเอช เฉลี่ย 7.6 ส่วนธาตุอาหารไนโตรเจนอนินทรีย์มีค่าเฉลี่ย 0.079 มิลลิกรัม/ลิตร ซึ่งสูงกว่าทะเลหลวงเล็กน้อย ฟอสเฟต-ฟอสฟอรัสมีค่าเฉลี่ยเท่ากับทะเลหลวง คือ 0.005 มิลลิกรัม/ลิตร
     ก่อนปี 2545 ทะเลสาบตอนกลางส่วนที่อยู่ใกล้กับทะเลหลวงเกิดยูโทรฟิเคชันเป็นครั้งคราวในช่วงปลายปี แต่ในปี 2545 -2546 ได้เกิดยูโทรฟิเคชันอย่างรุนแรง โดยการเจริญเติบโตอย่างผิดปกติของพืชน้ำและสาหร่ายขนาดใหญ่ ได้แก่ สาหร่ายหนาม (Najas sp.) Cladophora sp. และ Enteromorpha sp. ครอบคลุมเป็นบริเวณกว้างกว่าสองในสามของพื้นที่นาน 7-8 เดือน

ทะเลสาบสงขลาตอนล่าง
     ทะเลสาบส่วนนี้อยู่นอกสุดและเชื่อมต่อกับอ่าวไทย สภาพน้ำจึงได้รับอิทธิพลจากน้ำทะเลอ่าวไทย ค่าความเค็มจึงมีค่าตั้งแต่ 0 -33 ppt ส่วนใหญ่แล้วความเค็มของน้ำในทะเลสาบตอนนอกจะเป็นน้ำกร่อยและน้ำเค็มผสมกัน แต่ในช่วงที่มีฝนตกชุกในเดือนพฤษภาคม-มิถุนายนและเดือนพฤศจิกายน-มกราคมความเค็มจะลดต่ำลง จนบางพื้นที่กลายเป็นน้ำจืด เช่น ปากคลองอู่ตะเภาและบริเวณใกล้เคียง ทางด้านทิศใต้มีประชากรและโรงงานอุตสาหกรรมอยู่หนาแน่น รวมถึงกิจกรรมอื่นๆ อีกมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งกิจกรรมประมงและกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการประมง คุณภาพน้ำในทะเลสาบตอนล่างทางด้านทิศใต้ตั้งแต่ปากคลองอู่ตะเภา คลองบางโหนด คลองพะวง เรื่อยไปจนถึงปากคลองขวางจึงค่อนข้างเสื่อมโทรมจนถึงเสื่อมโทรม โดยบริเวณปากคลองอู่ตะเภาไปจนถึงหน้าสถาบันวิจัยสุขภาพสัตว์น้ำชายฝั่ง กรมประมง นั้นแม้จะมีค่าบีโอดีไม่สูงนัก แต่ก็มีธาตุอาหารสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ปากคลองอู่ตะเภาซึ่งพบว่าความเข้มข้นของไนเตรท-ไนโตรเจนมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นชัดเจน โดยในปี 2535 มีค่าเฉลี่ยเพียง 0.14 มิลลิกรัม/ลิตร แต่ในปี 2546 กลับมีค่าเฉลี่ยสูงถึง 0.91 ซึ่งสูงกว่าค่าเฉลี่ยทั้งทะเลสาบตอนล่างถึง 5 เท่า บริเวณนี้จึงมีแพลงก์ตอนพืช bloom บ่อยครั้ง โดยเฉพาะช่วงเดือนตุลาคม-ธันวาคม บางครั้งมีความหนาแน่นสูงถึง 6 ล้านเซลล์/ลิตร หรือมีค่าคลอโรฟิลล์เอสูงกว่า 180 ไมโครกรัม/ลิตร สำหรับคลองขวางและคลองสำโรงซึ่งไหลผ่านชุมชนแออัดหลายแห่งรวมถึงบริเวณที่เป็นตลาดสด ปากคลองเหล่านี้จัดอยู่ในเกณฑ์เสื่อมโทรม มีค่าบีโอดีและธาตุอาหารไนโตรเจนและฟอสฟอรัสสูง อีกทั้งยังมีลักษณะทางกายภาพของน้ำก่อให้เกิดทัศนียภาพที่ไม่สวยงาม น้ำมีสีดำและส่งกลิ่นเหม็น ในบางช่วงโดยเฉพาะในช่วงที่มีปริมาณน้ำน้อย ส่วนทะเลสาบตอนล่างบริเวณเกาะยอ บ้านหัวเขา บ้านท่าเสาร์ ซึ่งมีกระชังปลากะพงขาวอยู่หนาแน่นมาก ออกซิเจนละลายจึงค่อนข้างต่ำ เฉลี่ย 5.5 มิลลิกรัม/ลิตร      อย่างไรก็ตามค่าออกซิเจนละลายในบริเวณนี้บางครั้งอาจสูงถึง 8 มิลลิกรัม/ลิตร จากการที่มีแพลงก์ตอนพืช bloom สำหรับคุณภาพน้ำอื่นๆ อยู่ในเกณฑ์ปกติ เช่นเดียวทะเลสาบตอนล่างส่วนที่เหลือ จึงเห็นได้ว่าคุณภาพน้ำในทะเลสาบตอนล่างได้รับผลกระทบจากการที่มีประชากรและโรงงานอุตสาหกรรมอยู่หนาแน่น