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的行為等方面會(huì )發(fā)生變化，出現不同的癥狀或反應，利用受污染生物的這些變化，來(lái)反映和度量環(huán)境污染程度的方法稱(chēng)為生物監測法。

生物監測工作是20世紀初在一些國家開(kāi)展起來(lái)的。70年代以來(lái)，水污染的生物監測成了活躍的研究領(lǐng)域。1977年美國試驗和材料協(xié)會(huì )（ASTM）出版了《水和廢水質(zhì)量的生物監測會(huì )議論文集》，內容包括利用各類(lèi)水生生物進(jìn)行監測和生物測試技術(shù)，概括了這方面的成就和進(jìn)展。同年尼日利亞科學(xué)技術(shù)學(xué)院用遠距離電報記錄甲殼動(dòng)物的活動(dòng)電勢監測烴類(lèi)、油類(lèi)以及其他污染物的室內試驗也取得初步結果。還有人提出了以魚(yú)的呼吸和活動(dòng)頻度為指標的、設在廠(chǎng)內和河流中的自動(dòng)監測系統。國外對于植物與大氣污染的關(guān)系做了很多調查研究工作，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(lái)在環(huán)境污染調查中也開(kāi)展了生物監測工作，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測，利用魚(yú)體血酶活力的變化反映水體污染，用底棲動(dòng)物監測農藥污染等，都取得一定成果。在利用植物監測大氣污染方面，也進(jìn)行了大量研究。

用于大氣、水體、土壤污染生物的監測手段很多。 大氣污染的生物監測手段主要有：①利用指示植物監測大氣污染，主要是根據各種植物在大氣污染的環(huán)境中葉片上出現的傷害癥狀，對大氣污染做出定性和定量的判斷。②測定植物體內污染物的含量，估測大氣污染狀況。③觀(guān)察植物的生理生化反應，如酶系統的變化、發(fā)芽率的降低等，對大氣污染的長(cháng)期效應做出判斷。④測定樹(shù)木的生長(cháng)量和年輪等，估測大氣污染的現狀和歷史。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測器，進(jìn)行定點(diǎn)觀(guān)測。 水體污染的生物監測手段主要有：①利用指示生物來(lái)監測水體污染，如根據顫蚓、蛭等大型底棲無(wú)脊椎動(dòng)物和搖蚊幼蟲(chóng)，以及某些浮游生物在水體中的出現和消失、數量的多少等來(lái)監測水體的污染狀況。利用污水生物系統監測水體污染也是一種常用的手段。②利用水生生物群落結構的變化來(lái)監測水體污染。水質(zhì)狀況發(fā)生變化，水生生物群落結構也會(huì )發(fā)生相應的改變。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(lèi)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(lèi)。在利用指示生物和群落結構監測水體污染時(shí)，還引用了生物指數和生物多樣性指數等數學(xué)手段，簡(jiǎn)化監測的方法。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(jìn)行生物監測也是一種可行的途徑，國內外研究者也正在實(shí)施大量的常規和科研工作。例如，土壤核心微宇宙（soil core microcosm）用來(lái)研究外源性化合物對農業(yè)生態(tài)系統及其生長(cháng)的植物、土壤無(wú)脊椎動(dòng)物和微生物的影響。納什（Nash）等發(fā)展的模擬農田生態(tài)系統應用廣泛，嘗試同時(shí)測定農藥在土壤、植物、水溶物和空氣中的殘留。依據陸地環(huán)境退化與否同地表植被變化的高度相關(guān)事實(shí)，通過(guò)分析檢測植被的變化，有效開(kāi)展陸地環(huán)境退化預警的研究。同時(shí)，利用遙感技術(shù)建立草地資源的動(dòng)態(tài)監測預警、大面積估產(chǎn)及土壤環(huán)境質(zhì)量評估。

與物理、化學(xué)監測方法相比，生物監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(jìn)行“早期診斷”。 與物理、化學(xué)監測方法相比，生物監測不能像理化監測那樣獲得準確的定量數據。監測生物對污染因子的敏感性隨生活在污染環(huán)境中時(shí)間的增長(cháng)而降低，專(zhuān)一性相對較差。 因此，必須將理化監測和生物監測結合起來(lái)，生物監測作為理化監測的補充，利用理化監測數據闡明生物反應現象的本質(zhì)，全面、準確、客觀(guān)地評價(jià)環(huán)境質(zhì)量。