El acuifero costero de la Plana de Castelló presenta unas características hidrogeoquimicas de gran complejidad, como consecuencia de la de la superposición de procesos tanto naturales como antrópicos, como son la intrusión marina, la contaminación de origen agrícola e industrial y la descarga de aguas sulfatadas desde los acuíferos triásicos de borde. De ellos, el que condiciona en mayor grado las características físico-químicas del agua subterranea es, sin duda, la intrusión marina, que es notable en la mitad meridional y en el extremo septentrional de la Plana.

El más relevante proceso modificador asociado a la mezcla de agua dulce y agua salada es el intercambio iónico, que afecta principalmente al calcio y al sodio, y no tanto al magnesio, cuya aparente ganancia está relacionada con aportes de agua de recarga lateral subterranea desde los acuiferos triásicos de la Serra d'Espadà este mismo mecanismo es el responsable del aumento de sulfatos que se acompaña de aportes de litio, estroncio y boro. Las mayores concentraciones se encuentran en los alrededores de la población de Xilxes, donde parecen existir flujos locales intensos, probablemente asociados a altos estructurales del sustrato triásico.

Se ha detectado la presencia de elementos minoritarios y traza en concentraciones apreciables. Estos elementos son boro, estroncio, litio, manganeso, hierro, bario,arsénico, selenio, vanadio, flúor, mercurio y cromo. Algunos de estos elementos tienen clara procedencia geoquímica pero otros pueden estar asociados a procesos contaminantes.