一、被动监测

环境污染虽然自古就有，但环境科学作为一门学科是在 20世纪 50年代才开始发展起来。最初危害较大的环境污染事件主要是由于化学毒物所造成，因此，对环境样品进行化学分析以确定其组成和含量的环境分析以确定其组成和含量的环境分析就产生了。由于环境污染物通常处于痕量级甚至更低，并且基体复杂，流动性、变异性大，又涉及空间分布及变化，所以对分析的灵敏度、准确度、分辨率和分析速度等提出了很高的要求。因此，环境分析实际上是促进分析化学的发展。这一阶段称之为污染监测阶段或被动监测阶段 。

二、主动监测

20世纪70年代，随着科学的发展，人们逐渐认识到影响环境质量的因素不仅是化学因素，还有物理因素，例如，噪声、振动、光、热、电磁辐射、放射性等，所以用生物（动物、植物）的受害症状等的变化作为判断环境质量的标准更为确切可靠，于是出现了生物监测，并从生物监测向生态监测发展，即在时间和空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素进行系统的观测和测定，以了解、评价和预测人类活动对生态系统的影响，为合理利用自然资源、改善生态环境提供科学依据。此外，某一化学毒物的含量仅是影响环境质量的因素之一，环境中各种污染物之间、污染物与其他物质、其他因素之间还存在着相加和拮抗作用，所以环境分析只是环境监测的一部分。因此，环境监测的手段除了化学的，还发展了物理的、生物的等等。同时，监测范围也从点污染的监测发展到面污染以及区域性的立体监测，这一阶段称之为环境监测的主动监测或目的监测阶段 。

三、自动监测

监测手段和监测范围的扩大，虽然能够说明区域性的环境质量，但由于受采样手段、采样频率、采样数量、分析速度、数据处理速度等限制，仍不能及时地监视环境质量变化，预测变化趋势，更不能根据监测结果发布采取应急措施的指令。20世纪 80 年代初，发达国家相继建立了自动连续监测系统，并使用了遥感、遥测手段，监测仪器用电子计算机遥控，数据用有线或无线传输的方式送到监测中心控制室，经电子计算机处理，可自动打印成指定的表格，画成污染态势、浓度分布 ；可以在极短时间内观察到空气、水体污染浓度变化、预测预报未来环境质量 ；当污染程度接近或超过环境标准时，可发布指令、通告，并采取保护措施。这一阶段称为污染防治监测阶段或自动监测阶段。