所謂的環境監測，便是運用儀器長期地進行環境相關資料的收集，一方面可以瞭解環境的狀況，另一方面則是建立資料庫，對環境的變化趨勢進行觀察，甚至是預測，以瞭解其未來可能的情況，並預作分析，找出最適合的對策。
從分類的角度來說，可將環境監測分為兩大類：第一類是以物理或化學的方式收集有關的環境資料；第二類則是以影像的方式收集環境資料。
一、 物理、化學式的環境監測：
這一類的環境監測是指以物理或化學的方式收集環境資料的監測方法，例如：物理性的測量溫度、風速、風向；化學性的空氣污染、水污染及土壤污染等。很清楚地，這一類的方法是直接以儀器分析的方式擷取環境變化的資訊，換句話說，就是量測環境的各項參數並加以記錄。
在電子儀器盛行之前，這一類的環境監測有一部份是需要人去直接讀取儀器上的數值，或是採樣本做實驗並加以記錄，才能得到數據，如果觀測人員或儀器任何一方面有問題，那就無法得到資料，因此，這種方式收集環境資訊十分的不便而且昂貴。
隨著時代的進步，有一部份的儀器被設計出來，不需要觀測與記錄，而是將時鐘、筆、紙捲與機械相結合，將環境資訊經機械的轉化，自動的記錄在紙上，只要定期將紙捲上的記錄取出即可，節省了大量的人力與可能的儀器、人為雙重疏失，算是一項創舉。這一類的觀測儀器就是所謂「自計式儀器」，例如自計式的雨量計，是將雨量收集，經傾斗的機械方式，轉換成次數，記錄於紙上，最後只要將紙上所記錄的次數轉換成降雨量即可。而在博物館中可看到的早期地震儀也是類似的原理，只是轉換的系統不同而已。
隨著時代的進步，這一類的觀測方式也逐漸由機械式進入電子式的記錄方式，這類電子式監測是指運用感測器，將環境參數轉換成電子信號，經由電纜線輸入電腦中，直接得到數值。在這中間牽涉到兩個新的概念：一是感測器；第二則是電腦。將感測器引進環境監測代表一個新時代的來臨，從前的方式是以人類直接讀取獲得數據，感測器則取代其地位，成為環境與所得參數的中界。基本上，感測器是將環境的參數轉換成三種電子訊號，分別是：脈衝、電壓差與頻率，使電腦或微處理器可以用電子訊號的方式加以記錄。所謂的脈衝就是類似脈搏的訊號，而電壓差是指電路兩端或多端間的電壓差異，頻率則是訊號以高、低頻的方式表示。經過感測器之後，所有參數就轉換成可記錄的電子訊號，由處理器輸入記憶體（DRAM）所組成的記憶裝置。
一般來說，不只是物理式的降雨量、溫度等可經由感測器轉換，化學式的量測如二氧化碳含量、含氧量與瓦斯濃度等都可以經特定的感測器加以轉換，以電子訊號的方式記錄環境資訊，這可說是一大進步。除此之外，在訊號進入記憶體之後，有特殊設計可防止資料損壞，除非是經由特定的裝置讀取，否則資料可在記憶體中存放十至十五年不會消失，比起傳統的人工讀取或自計式儀器而言，可靠性十分高。以我國的環境觀測而言，現在的中央氣象局就是以這樣的方式進行氣象的地面觀測，更進一步地，引進無線電傳輸系統，可以直接在台北的控制中心讀取記憶體中的資料。更新一代的觀測儀器進一步將感測器、微處理器、記憶體與電池都整合在一起，體積甚至與一般使用的軟片大小相當，在實際運用上更加方便。
二、 影像式的環境監測：
影像式的環境監測是指以影像的方式進行環境參數的收集，換句話說就是以影像的方式來判定當時的環境參數並加以記錄。這類的監測包括兩大類：第一類是以衛星影像、航空照片及多頻譜掃瞄的方式收集地表影像進行判讀；第二類則是以接收器在地表接收影像，判定現在的空氣污染量。以第一類的影像或多頻譜掃瞄而言，是以航空器或衛星為載台，攜帶接收器在高空或外太空對大範圍進行觀測，屬於非接觸性的觀測方式。以我國為例，工研院能資所就曾經以衛星影相對嘉義外海的外傘頂洲進行其面積的觀測，直接透過衛星影像判定面積，並記錄其變遷的狀況。另有研究人員以衛星影像進行核三廠溫排水的監測，從影像中就可以很清楚的分辨出溫排水的範圍及其溫度分佈狀況，有助於核三廠對溫排水的控制，避免破壞沿海的珊瑚或其他生物的生存環境。
第二類的地面掃瞄則是環境保護署所引進的方式，藉由影像來判定汽、機車是否違法排放廢氣，尤其是大型的公車與遊覽車等，可將影像轉換成污染量，使車主瞭解自己的車子是否對環境形成嚴重的傷害，有助於於空氣污染的控制。
從以上的介紹可以清楚的瞭解，現在有愈來愈多的人關心環境，也有愈來愈多的「眼睛」（感測器）加入監視環境的行列，投入愈多有助於幫助人類，不只是清楚目前的狀況，藉著資料的分析，更可以對未來環境可能的趨勢作可靠的預測，由這些預測回饋到決策系統之中，形成可行的對策。以溫室效應而言，就是觀測的結果回饋，在世界上形成控制二氧化碳排放的共識，這就是一個良性循環的例子，希望在未來有更多的人員與新的科技投入環境觀測之中，讓我們更加瞭解環境，並且珍惜這個美麗的地球。