La Jolla Cove fica no centro do San Diego-La Jolla Underwater Park, uma área marinha protegida de 6.000 acres estabelecida em 1971 e uma das primeiras reservas desse tipo na Califórnia. As falésias de granito da enseada abrigam uma série de sete cavernas marinhas esculpidas ao longo de milênios pelas ondas do Pacífico, a maior das quais — Sunny Jim Cave — estende-se 145 pés para o interior e abre-se para a luz do dia através de um poço perfurado em 1902. A política de não extração da reserva tornou as florestas de kelp aqui algumas das mais densas ao longo da costa do sul da Califórnia, com caules que atingem 60 pés do fundo do mar e abrigam mais de 150 espécies de peixes. A congregação de tubarões-leopardo que chega a cada verão entre junho e dezembro representa uma das agregações de tubarões costeiras mais confiáveis da América do Norte. As fêmeas retornam às águas rasas entre La Jolla Shores e a Enseada para gestar nos canais de areia mais quentes, muitas vezes visíveis em grupos que excedem 50 indivíduos. O fenômeno atrai biólogos marinhos da Scripps Institution of Oceanography, cujo campus faz fronteira com a reserva dois quilômetros ao norte. A visibilidade da água tem uma média de 15 a 25 pés durante todo o ano, melhorando para 40 pés no outono, quando as flores de plâncton diminuem. Operadores de passeios de caiaque e snorkel partem de La Jolla Shores, um quarto de milha ao norte da Enseada, onde a praia de areia oferece uma entrada mais fácil do que o litoral rochoso da Enseada. As empresas recebem licenças da cidade para guiar grupos pela reserva e entrar em cinco das sete cavernas, cada uma nomeada por sua assinatura acústica ou visual — Clam's Cave produz um eco ressonante, enquanto Emerald Cave brilha em verde quando a luz do sol refrata através de sua entrada submersa. Os passeios concentram-se nas horas da manhã, quando o vento permanece abaixo de 10 nós e a névoa da camada marinha se dissipa ao largo, normalmente por volta das 10:00. Os ventos de oeste da tarde aumentam a agitação da superfície e reduzem a visibilidade subaquática à medida que os sedimentos se agitam ao longo da linha de kelp. A reserva proíbe a pesca, a coleta de conchas e a perturbação da vida marinha, sendo aplicada por salva-vidas estacionados na Enseada durante todo o ano. Os infratores enfrentam citações sob o Código de Peixes e Caça da Califórnia. Os regulamentos permitiram que as populações de Garibaldi — o peixe marinho oficial do estado — se recuperassem desde a década de 1980, e seus corpos neon-laranja marcam agora quase todos os grupos de rochas abaixo de 20 pés. Leões-marinhos da colônia próxima em Point La Jolla frequentemente se aproximam de praticantes de snorkel, particularmente juvenis investigando nadadeiras de roupa de borracha. Os animais são protegidos sob a Lei de Proteção de Mamíferos Marinhos; tocar ou persegui-los acarreta penalidades federais.