Останніми роками у зв'язку з великим зростанням негативного впливу на довкілля людської діяльності виникла потреба у періодичних і безперервних довгострокових спостереженнях, оцінці стану й контролю природного середовища як навколо окремих об'єктів-забруднювачів, так і в межах районів, регіонів, а також всієї планети. Склалася ціла система таких досліджень і заходів, яку назвали екологічним моніторингом природного середовища.
Основною метою моніторингу є об'єктивна оцінка стану довкілля, його складових у межах досліджуваних територій; розробка оперативних і довгострокових прогнозів, нових нормативів, розмірів штрафів підприємств за шкоду довкіллю, покарань; розробка конкретних природоохоронних заходів, проведення екологічних експертиз, розроблення рекомендацій для прийняття відповідальними особами рішень щодо поліпшення екологічних ситуацій.
Глобальна система моніторингу була створена під егідою ООН у 1975 р. Сьогодні під моніторингом (лат. монітор — попереджуючий, застерігаючий) розуміють систему спостережень, оцінки й контролю стану навколишнього середовища з метою розробки заходів для його охорони, раціонального використання природних ресурсів і попередження про критичні ситуації, небезпечні для життя людей та біосфери, а також прогнозу масштабів можливих змін.
Організація, накопичення, обробка й розповсюдження даних моніторингу повинні забезпечити потрібну інформацію для вирішення управлінських завдань на різних рівнях — від окремого об'єкту (хімічного заводу, тваринницького комплексу, аеродрому тощо) до великого регіону чи всієї планети. Треба пам'ятати, що всі три рівні тісно пов'язані між собою.
Важливо відмітити, що дані екологічного моніторингу тільки тоді стають ефективним знаряддям охорони довкілля, коли вони доступні найширшим масам населення через усі засоби інформації (це показує досвід Німеччини, США, Швеції, Норвегії та інших країн). Вони допомагають активістам-природоохоронникам у створенні зацікавлених громадських груп, які шляхом тиску на органи управління добиваються прийняття відповідних рішень, допомогають формуванню екологічного мислення. Проста ж фіксація даних екологічного моніторингу лише сприяє подальшій деградації довкілля, про що яскраво свідчить досвід розвитку господарювання в Україні протягом останніх десятиріч. Потрібно домогтися того, щоб дані моніторингу допомагали шукати шляхи оптимізації взаємовідносин людей і природи. На локальному рівні — це стеження за конкретними об'єктами, контроль за ними, за складом забруднень, за звалищами, зберіганням міндобрив і отрутохімікатів, таємними скидами стічних вод тощо. На регіональному рівні (басейни крупних річок, водосховищ або економічних районів) — це виявлення шляхів міграції забруднюючих речовин і головних забруднювачів довкілля в регіоні, вибір постійних станцій спостережень і визначення найголовніших екологічних завдань.
На глобальному рівні моніторингу виконуються головним чином спостереження за озоновим шаром атмосфери, гідросферою планети (особливо Світовим океаном). Станції спостереження розміщуються в екологічно чистих пунктах.
Спостереження за станом довкілля можуть бути наземні, з літаків, із супутників та космічних кораблів. Вони також розрізняються за характером завдань і можуть бути хімічними, фізичними, кліматичними, геологічними, географічними, біологічними, медичними та іншими, з використанням різноманітних методів.
Сьогодні виконуються всі види екологічного моніторингу на всіх рівнях в усьому світі. Міжнародне співробітництво допомагає виконувати глобальний космічний моніторинг. Дані моніторингу обробляються в спеціальних міжнародних центрах на найсучасніших ЕОМ.
З 1991 р. в межах України виконується програма системного екомоніторингу України (СЕМ «Україна»), в якій беруть участь близько 30 різних організацій нашої держави, в тому числі інститути Національної Академії наук України, Міністерство екологічної безпеки, Міністерство охорони здоров'я та ін.