La baia di Tamarindo si trova all'intersezione di due distinti ecosistemi marini: le zone di risalita ricche di nutrienti della costa settentrionale del Guanacaste e le formazioni rocciose vulcaniche che si estendono verso sud in direzione della Penisola di Nicoya.
Il risultato è un mosaico di creste basaltiche sommerse, canali sabbiosi e affioramenti corallini dove convergono tartarughe verdi del Pacifico, aquile di mare maculate e banchi di pesci chirurgo pinne gialle. Le temperature dell'acqua si mantengono stabili tra i 27 e i 29 gradi Celsius tutto l'anno, con una visibilità che raggiunge il picco tra i 15 e i 25 metri durante i mesi secchi da dicembre ad aprile. La forma a mezzaluna della baia offre un riparo naturale dalle mareggiate prevalenti, rendendola una delle destinazioni per lo snorkeling più affidabili lungo la costa pacifica della Costa Rica.
Il substrato vulcanico risale all'epoca del Miocene, quando le eruzioni sottomarine depositarono i fondali di basalto scuro che oggi definiscono la topografia sottomarina. Queste creste intrappolano sedimenti e materia organica, creando microhabitat per crostacei, nudibranchi e pesci giovani. Le escursioni di snorkeling a Tamarindo, in Costa Rica, solitamente navigano verso tre zone principali: le barriere coralline poco profonde al largo di Playa Conchal a nord, i pinnacoli basaltici vicino a Playa Flamingo e gli isolotti al largo che fungono da aree di alimentazione per mante e squali pinna bianca del reef. Il fondale scende a 30 metri entro un chilometro dalla riva, attirando specie pelagiche a portata di snorkeling ricreativo.
I protocolli di conservazione marina emanati nel 2019 impongono a tutti gli operatori commerciali di mantenere distanze minime dalle zone di nidificazione delle tartarughe marine e vietano l'ancoraggio sul corallo vivo. I regolamenti hanno stabilizzato le metriche di salute della barriera corallina, con la copertura di corallo duro aumentata dell'11 percento tra il 2020 e il 2025 secondo i dati di monitoraggio dell'Area di Conservazione del Guanacaste. I tour di snorkeling a Tamarindo in Costa Rica ora includono briefing naturalistici sull'identificazione delle specie e sulle correnti oceaniche, riflettendo uno spostamento regionale verso il turismo interpretativo. Lo status di protezione del Golfo di Papagayo dal 2008 ha permesso alle popolazioni di pesci pappagallo, sergenti maggiori e pesci angelo reali di riprendersi, e gli avvistamenti di tursiopi al largo della baia esterna vengono ora registrati in un'escursione su quattro.
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