監測技術包括采樣技術、測試技術和數據處理技術。關于采樣以及噪聲、放射性等方面的監測技術在后面有關章節中敘述，這里以污染物的測試技術為重點作一概述。
一、化學、物理技術
　　對環境樣品中污染物的成分分析及其狀態與結構的分析，目前，多采用化學分析方法和儀器分析方法。
　　如重量法常用作殘渣、降塵、油類、硫酸鹽等的測定。
　　容量分析被廣泛用于水中酸度、堿度、化學需氧量、溶解氧、硫化物、氰化物的測定。
　　儀器分析是以物理和物理化學方法為基礎的分析方法。它包括光譜分析法（可見分光光度法、紫外分光光度法、紅外光譜法、原子吸收光譜法、原子發射光譜法、X-熒光射線分析法、熒光分析法、化學發光分析法等）；色譜分析法（氣相色譜法、液相色譜法、薄層色譜法、離子色譜法、色譜-質譜聯用技術）；電化學分析法（極譜法、溶出伏安法、電導分析法、電位分析法、離子選擇電極法、庫侖分析法）；放射分析法（同位素稀釋法、中子活化分析法）和流動注射分析法等。
　　目前，儀器分析方法被廣泛用于對環境中污染物進行定性和定量的測定。如分光光度法常用于大部分金屬、無機非金屬的測定；氣相色譜法常用于有機物的測定；對于污染物狀態和結構的分析常采用紫外光譜、紅外光譜、質譜及核磁共振等技術。
二、生物技術
　　這是利用植物和動物在污染環境中所產生的各種反映信息來判斷環境質量的方法，這是一種zui直接也是一種綜合的方法。
　　生物監測包括生物體內污染物含量的測定；觀察生物在環境中受傷害癥狀；生物的生理生化反應；生物群落結構和種類變化等手段來判斷環境質量。例如：利用某些對特定污染物敏感的植物或動物（指示生物）在環境中受傷害的癥狀，可以對空氣或水的污染作出定性和定量的判斷。
三、監測技術的發展
　　目前監測技術的發展較快，許多新技術在監測過程中已得到應用。如GC-AAS（氣相色譜-原子吸收光譜）聯用儀，使兩項技術互促互補，揚長避短，在研究有機汞、有機鉛、有機砷方面表現了優異性能。再如，利用遙測技術對整條河流的污染分布情況進行監測，是以往監測方法很難完成的。
　　對于區域甚至范圍的監測和管理，其監測網絡及點位的研究、監測分析方法的標準化、連續自動監測系統、數據傳送和處理的計算機化的研究、應用也是發展很快的。
　　在發展大型、自動、連續監測系統的同時，研究小型便攜式、簡易快速的監測技術也+分重要。例如，在污染突發事故的現場、瞬時造成很大的傷害，但由于空氣擴散和水體流動，污染物濃度的變化十分迅速，這時大型儀器無法使用，而便攜式和快速測定技術就顯得十分重要，在野外也同樣如此。