O monitoramento ambiental analisa mudanças em vários sistemas ambientais devido a uma variedade de fatores. Os fatores precisos monitorados dependem do tipo de sistema sendo monitorado. Em muitos casos, os resultados do monitoramento ambiental resultam em mudanças e regulamentações para ajudar a manter sistemas naturais saudáveis e utilizáveis.
O monitoramento ambiental frequentemente verifica a qualidade de cursos d'água e sistemas hídricos. O monitoramento da água analisa tanto a quantidade quanto a qualidade da água. A quantidade de água pode se tornar um problema se a água for usada mais a montante, reduzindo fluxos de cursos d'água a jusante. O monitoramento da qualidade da água analisa níveis de poluição e tenta estabelecer a fonte de poluentes que afetam tanto a água como habitat quanto a usabilidade da água para consumo. O monitoramento da qualidade da água envolve coleta de amostras de vários cursos d'água ou fontes de água e análise delas para contaminantes e poluentes.
O monitoramento ambiental da qualidade do ar é semelhante ao da qualidade da água. Amostras de ar mostram níveis elevados de vários poluentes, o que pode ajudar a indicar sua fonte, permitindo assim o gerenciamento de fontes de poluição do ar. Embora muitas pessoas imaginem o monitoramento ambiental da qualidade do ar como sendo principalmente uma necessidade urbana, monitorar a qualidade do ar em áreas rurais às vezes mostra poluentes de fontes distantes.
O monitoramento ambiental de populações de espécies inclui tanto o monitoramento de populações de espécies nativas quanto de populações não nativas. Em alguns casos, especialmente com gerenciamento de espécies vegetais, espécies não nativas podem se tornar invasivas e substituir espécies nativas mais antigas. Em alguns casos, o monitoramento de populações animais pode mostrar como uma espécie doméstica que se tornou selvagem afetou adversamente uma espécie local, como problemas com declínios em aves nativas, mamíferos e outros animais na Austrália devido a problemas com gatos selvagens.