La surveillance sanitaire s'exerce non seulement sur les sites où la baignade est expressément autorisée, mais aussi sur les sites où elle n'est pas interdite de façon permanente, tout en étant cependant fréquentée. Nombre de plages du littoral sont en effet dans ce cas. Des zones de loisirs nautiques sont également retenues (planche à voile, canoë,...). Certains lieux interdits sont aussi contrôlés. En effet, l'interdiction peut provenir d'une pollution temporaire, interdiction susceptible d'être levée. Enfin, des lieux systématiquement pollués, faisant l'objet d'une interdiction permanente, mais pour lesquels le public est insuffisamment informé, bénéficient néanmoins d'une surveillance jusqu'à la prise de décisions municipales.
Les points de surveillance sont choisis en fonction du degré de fréquentation, de la configuration des lieux et des risques de pollution existant en amont.
L'organisation des programmes de surveillance est faite au niveau départemental, au début de chaque saison balnéaire, par les services du Ministère Chargé de la Santé (Directions Départementales des Affaires Sanitaires et Sociales - DDASS), en coordination avec les laboratoires d'analyses. La liste des points et des programmes est établie avec les autorités municipales.
Deux catégories d'indicateurs sont utilisées pour mesurer la pollution des baignades : des éléments microbiologiques et des éléments physicochimiques.
Deux types de germes sont recherchés, Escherichia coli (E. coli) et les streptocoques fécaux. Ces germes ne sont pas dangereux en soi, mais jouent le rôle de témoin, pouvant indiquer, par leur présence, la présence de germes pathogènes dangereux. En cas de pollution avérée, on recherche, en plus, les salmonelles et les entérovirus. La directive européenne fixe des seuils à ne pas dépasser.
Les huiles minérales, les mousses et les phénols font l'objet d'une surveillance. Localement, d'autres paramètres sont pris en compte, comme le pH, la transparence, les résidus goudronneux et les matières flottantes.
La surveillance est effectuée sous la responsabilité des ingénieurs sanitaires des DDASS. Les échantillons sont analysés par les 100 laboratoires agréés pour les contrôles réglementaires.
La directive européenne prévoit un prélèvement avant la saison balnéaire (en général 15 jours avant), puis de deux par mois, durant la saison. Pour un site qui bénéficie d'une eau de bonne qualité les deux années précédentes, un prélèvement minimum par mois suffit. La fréquence moyenne atteint presque 9 prélèvements par site, sur une saison, pour les baignades en eau de mer.
La saison balnéaire est fixée par les services santé-environnement des DDASS. Pour la métropole, la période recommandée est du 15 juin au 15 septembre, pour les sites littoraux et du 1er juillet au 31 août, pour les sites d'eau douce.
En cours de saison, les DDASS transmettent les résultats aux communes concernées qui les portent à connaissance du public par voie d'affichage, en mairie et/ou sur les lieux de baignade eux-mêmes, par voie de presse ou par leur syndicat d'initiative ou office du tourisme.
Lorsque les résultats approchent ou dépassent les seuils règlementaires, une enquête est menée sur place, pour rechercher les causes d'une éventuelle contamination. Des prélèvements complémentaires sont réalisés. Si la pollution est avérée, le maire concerné doit interdire la baignade sur le site en question. Le cas échéant, le préfet peut se substituer aux autorités municipales.
Rappelons que le classement de la qualité microbiologique comprend 4 niveaux :
En 1997, la surveillance effectuée par les DDASS a porté sur 3416 points, répartis entre 1829 en eau de mer et 1587 en eau douce. 1960 communes sont concernées. Ce contrôle représente près de 30 000 prélèvements annuels, donnant lieu à près de 70 000 analyses microbiologiques. A l'échelle du littoral méditerranéen le nombre de stations mer est de 650.