受到污染的生物，在生態(tài)、生理和生化指標以及污染物在體內(nèi)的行為等方面會發(fā)生變化，出現(xiàn)不同的癥狀或反應(yīng)，利用受污染生物的這些變化，來反映和度量環(huán)境污染程度的方法稱為生物監(jiān)測法。

生物監(jiān)測工作是20世紀初在一些國家開展起來的。70年代以來，水污染的生物監(jiān)測成了活躍的研究領(lǐng)域。1977年美國試驗和材料協(xié)會（ASTM）出版了《水和廢水質(zhì)量的生物監(jiān)測會議論文集》，內(nèi)容包括利用各類水生生物進行監(jiān)測和生物測試技術(shù)，概括了這方面的成就和進展。同年尼日利亞科學技術(shù)學院用遠距離電報記錄甲殼動物的活動電勢監(jiān)測烴類、油類以及其他污染物的室內(nèi)試驗也取得初步結(jié)果。還有人提出了以魚的呼吸和活動頻度為指標的、設(shè)在廠內(nèi)和河流中的自動監(jiān)測系統(tǒng)。國外對于植物與大氣污染的關(guān)系做了很多調(diào)查研究工作，已選出一批敏感的指示植物和抗性強的耐污植物。 中國近年來在環(huán)境污染調(diào)查中也開展了生物監(jiān)測工作，例如對北京官廳水庫、湖北鴨兒湖、遼寧渾河等水體的生物監(jiān)測，利用魚體血酶活力的變化反映水體污染，用底棲動物監(jiān)測農(nóng)藥污染等，都取得一定成果。在利用植物監(jiān)測大氣污染方面，也進行了大量研究。

用于大氣、水體、土壤污染生物的監(jiān)測手段很多。 大氣污染的生物監(jiān)測手段主要有：①利用指示植物監(jiān)測大氣污染，主要是根據(jù)各種植物在大氣污染的環(huán)境中葉片上出現(xiàn)的傷害癥狀，對大氣污染做出定性和定量的判斷。②測定植物體內(nèi)污染物的含量，估測大氣污染狀況。③觀察植物的生理生化反應(yīng)，如酶系統(tǒng)的變化、發(fā)芽率的降低等，對大氣污染的長期效應(yīng)做出判斷。④測定樹木的生長量和年輪等，估測大氣污染的現(xiàn)狀和歷史。⑤利用某些敏感植物（如地衣、苔蘚植物等）制成大氣污染植物監(jiān)測器，進行定點觀測。 水體污染的生物監(jiān)測手段主要有：①利用指示生物來監(jiān)測水體污染，如根據(jù)顫蚓、蛭等大型底棲無脊椎動物和搖蚊幼蟲，以及某些浮游生物在水體中的出現(xiàn)和消失、數(shù)量的多少等來監(jiān)測水體的污染狀況。利用污水生物系統(tǒng)監(jiān)測水體污染也是一種常用的手段。②利用水生生物群落結(jié)構(gòu)的變化來監(jiān)測水體污染。水質(zhì)狀況發(fā)生變化，水生生物群落結(jié)構(gòu)也會發(fā)生相應(yīng)的改變。在有機物污染嚴重、溶解氧很低的水體中，水生生物群落的優(yōu)勢種只能由抗低溶解氧的種類組成；未受污染的水體，水生生物群落的優(yōu)勢種則必然是一些清水種類。在利用指示生物和群落結(jié)構(gòu)監(jiān)測水體污染時，還引用了生物指數(shù)和生物多樣性指數(shù)等數(shù)學手段，簡化監(jiān)測的方法。③水污染的生物測試，即利用水生生物受到污染物的毒害所產(chǎn)生的生理機能的變化，測試水質(zhì)污染的狀況。這種方法可以測定水體的單因素污染，對測定復合污染也能收到良好的效果。測試方法分為靜水式生物測試和流水式生物測試。 對土壤污染進行生物監(jiān)測也是一種可行的途徑，國內(nèi)外研究者也正在實施大量的常規(guī)和科研工作。例如，土壤核心微宇宙（soil core microcosm）用來研究外源性化合物對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)及其生長的植物、土壤無脊椎動物和微生物的影響。納什（Nash）等發(fā)展的模擬農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，嘗試同時測定農(nóng)藥在土壤、植物、水溶物和空氣中的殘留。依據(jù)陸地環(huán)境退化與否同地表植被變化的高度相關(guān)事實，通過分析檢測植被的變化，有效開展陸地環(huán)境退化預(yù)警的研究。同時，利用遙感技術(shù)建立草地資源的動態(tài)監(jiān)測預(yù)警、大面積估產(chǎn)及土壤環(huán)境質(zhì)量評估。

與物理、化學監(jiān)測方法相比，生物監(jiān)測能夠更加確切地反映污染因子對人和生物的危害及環(huán)境污染的綜合影響。環(huán)境污染物比較低的情況下，生物監(jiān)測可以利用有些生物對特定污染物很敏感，在危害人體之前進行“早期診斷”。 與物理、化學監(jiān)測方法相比，生物監(jiān)測不能像理化監(jiān)測那樣獲得準確的定量數(shù)據(jù)。監(jiān)測生物對污染因子的敏感性隨生活在污染環(huán)境中時間的增長而降低，專一性相對較差。 因此，必須將理化監(jiān)測和生物監(jiān)測結(jié)合起來，生物監(jiān)測作為理化監(jiān)測的補充，利用理化監(jiān)測數(shù)據(jù)闡明生物反應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)，全面、準確、客觀地評價環(huán)境質(zhì)量。