Le St-Laurent est un écosystème marin, c'est à dire qu'il constitue un milieu de vie favorable pour une multitude d'organismes vivants, adaptés pour vivre dans l'eau de mer à cette latitude. On y trouve la vie sous toutes ses formes, végétales, animales, du plus petit organisme de taille microscopique au plus grand de la planète, comme en témoigne les baleines qui viennent s'alimenter de krill chaque été. Dans l'eau de mer, support physique à cette vie, se déroulent de réactions et des processus chimiques et physiques qui favorisent l'activité biologique. Certains paramètres de base qui permettent d'évaluer la qualité de l'environnement qui soutient cette production biologique, sont mesurés de façon routinière pour monitorer le St-Laurent. Voici les variables pour lesquelles des données sont disponibles sur ce site.
Salinité
Vu le caractère estuarien du St-Laurent, cette variable revêt une très grande importance. 
Elle permet de caractériser les masses d'eau en fonction de l'état de mélange de l'eau douce et de l'eau salée. L'eau de mer contient une cinquantaine de sels dont le plus abondant est le chlorure de sodium, identique à ce que nous utilisons comme sel de table. La salinité est déterminé en mesurant la conductivité de l'eau de mer. Cette mesure est le rapport de deux quantités et ne possède donc aucune unité. On l'exprime toutefois en unité de « psu » qui signifie « practical salinity unit », en référence à l'échelle de salinité pratique PSS78 (Practical Salinity Scale 1978).
La présence d'eau salée dans le St-Laurent débute à l'Île d'Orléans, au même endroit où commence l'estuaire pour les océanographes. L'apport d'eau douce du fleuve contribue au gradient de salinité des eaux de surface de l'estuaire vers l'océan. Ainsi sur ce graphique, présentant le profil des salinités, on note que la salinité de l'eau de surface est d'environ 26 durant l'été à la station de Rimouski située dans l'estuaire maritime, alors qu'elle dépasse 30 à la station Gyre Anticosti située dans le golfe du St-Laurent. L'eau plus salée contient plus de sels et est plus dense donc plus lourde. C'est pourquoi les eaux profondes dans l'estuaire et le golfe ont une salinité d'environ 34, comparable à l'eau de l'Atlantique.
Température
La température exerce un contrôle majeur sur la distribution et l'activité des organismes marins. Elle régularise les processus chimiques et biologiques du métabolisme cellulaire, la succession d'espèces dans la communauté phytoplanctonique et les patrons de migration des poissons. Par exemple, en général le taux rapide de croissance des organismes vivants est associé à des températures plus chaudes. La température s'exprime en degrés Celsius (°C).
La température qui caractérise les masses d'eau est en partie responsable de l'état de stratification de la colonne d'eau. Ainsi, si on regarde l'eau de la surface vers le fond à la station Gyre Anticosti durant l'été, on observe 3 couches distinctes en fonction des températures. Soit la couche de surface, caractérisée par des températures relativement chaudes entre 5°C et 15°C sur une vingtaine de mètres d'épaisseur (A). Puis la couche intermédiaire froide où les températures se situent entre -1°C et 2°C sur une centaine de mètres de profondeur (B). Enfin la couche profonde au-delà de 200 mètres (C), caractérisée par des eaux plus chaudes dont la température est d'environ 5°C, semblables aux eaux de l'Atlantique nord-ouest. La température de l'eau change aussi au gré des saisons de sorte qu'en surface, une nouvelle couche froide se forme chaque hiver avec la formation de glace et l'apport des eaux froides et salées en provenance du plateau du Labrador. La température de surface hivernale avoisine alors les -1°C et se confond avec la couche intermédiaire froide. Au printemps, dans la couche de surface, l'eau douce provenant de la fonte des neiges et des glaces est réchauffée par le soleil. La couche de surface devient alors plus stable et mieux définie atteignant 20 à 30 mètres d'épaisseur. Cette couche de surface constituée d'eau plus chaude et moins salée, flotte littéralement sur la couche froide intermédiaire qui reste isolée et persistera ainsi tout l'été. C'est dans cette couche d'eau de surface q'on retrouve le phytoplancton.
Oxygène
L'oxygène est un élément essentiel à la vie et une des variables de base qui prend part à plusieurs réactions chimiques et gouverne la majorité des processus biologiques des écosystèmes aquatiques.
Il régit la distribution des organismes vivant, comme par exemple la migration des poissons. L'oxygène est un gaz de l'atmosphère qui traverse la surface de l'eau et qu'on retrouve en solution dans l'eau de mer. Les organismes marins la respirent donc sous forme dissoute. L'oxygène est aussi un produit de la photosynthèse des plantes marines principalement le phytoplancton. La quantité d'oxygène dans l'eau s'exprime en milligramme d'oxygène dissous par litre d'eau (mL/L).
L'action du vent et des vagues favorise le brassage qui permet à l'oxygène de se répartir de façon assez uniforme dans les 50 premiers mètres de la couche de surface, de sorte que dans l'estuaire et le golfe du St-Laurent, l'eau de surface est saturée en oxygène. De la surface vers le fond, le profil vertical de la concentration d'oxygène dissous à la station de la Gyre Anticosti atteint un minimum vers 225 m de profondeur. Ce minimum représente les plus basses concentrations d'oxygène disponibles pour les poissons de fond; il est donc d'un intérêt particulier. En général la concentration d'oxygène dissous des eaux profondes diminue en allant de l'entrée du détroit de Cabot vers la tête du chenal Laurentien, suivant l'âge des eaux qui remontent le chenal.
Chlorophylle a
La chorophylle a est un pigment végétal grâce auquel les plantes peuvent effectuer la photosynthèse. La mesure de la quantité de ce pigment donne un indice de l'abondance de végétaux marins principalement constitués d'algues microscopiques appelées phytoplancton. La production végétale supporte la chaîne alimentaire et détermine la productivité du milieu.
La quantité de chlorophylle a s'exprime en milligramme de pigment par mètre cube d'eau (mg/m3).
Sur ce graphique décrivant la quantité de chlorophylle a mesurée du mois de mai à octobre 2003 à la station de Rimouski, les taches de couleurs vertes, jaunes et rouges correspondent à des très fortes concentrations de chlorophylle a. Ces grandes quantités de chlorophylle a sont le résultats de la floraison printanière qui débute vers le 10 mai, devient très intense vers la fin mai atteignant des concentrations supérieures 20 mg/m3 et se poursuit jusqu'à la fin juin.
Floraison printanière
Au printemps lors de la fonte de glace dans le St-Laurent, la couche d'eau de surface riche en élément nutritif se réchauffe et la lumière solaire pénètre plus profondément. À cette période, on retrouve les conditions favorables à la photosynthèse et à la multiplication du phytoplancton qui flotte au gré des courants dans les 30 premiers mètres de la couche de surface. On assiste alors à une explosion du nombre de cellule de phytoplancton, phénomène appelé floraison printanière (ou bloom). À ce moment le taux de division cellulaire atteint une division par jour et à ce rythme une cellule mère peut engendrer environ un million de cellules en 3 semaines. Les petits agrégats de phytoplancton deviennent en quelques semaines d'immenses nappes qui s'étendent sur plusieurs kilomètres carrés par quelques dizaines de mètres d'épaisseur.
Sels nutritifs
Les principaux éléments dont le phytoplancton a besoin pour son métabolisme sont l'azote, présent dans l'eau de mer sous forme d'ammonium, de nitrite et de nitrate, le phosphore présent sous forme de phosphate et la silice sous forme de silicate. L'importance d'une floraison de phytoplancton dépend de l'abondance et la disponibilité des éléments nutritifs. La quantité de sels nutritifs s'exprime en micromole de sels par litre d'eau (µmol/L).Sur le graphique A montrant l'évolution de la quantité d'azote sous forme de nitrate à la station de Rimouski, on note des concentrations élevées de l'ordre de 18 à 20 µmol/L dans l'eau de surface au début du mois de mai. Au même moment que débute la floraison printanière de phytoplancton (graphique B), la quantité d'azote diminue considérablement. Les taches bleues en surface sur le graphique A correspondent à de très faibles concentrations d'azote, avoisinant le 0.0 µmol/L. La floraison printanière de phytoplancton a épuisé la réserve d'azote de la couche de surface de sorte qu'il n'y a, à proprement parler, presque plus de floraison à l'été. Les grands vents d'automne peuvent déclencher un brassage des couches d'eau et favoriser un mélange vertical qui ramènera suffisamment d'azote en surface pour favoriser une floraison. C'est ce qui explique la floraison observée à la fin du mois de septembre à la station Rimouski.
