環境監測的分類方法有很多，一般按監測目的的不同來分類，也有按監測對象的不同或專業部門來分類的。
1．按照監測目的分類
（1）例行監測例行監測又稱常規監測或監視性監測，是對指定的項目進行長期、連續的監測，以確定環境質量和污染源狀況、評價環境標準的實施情況和環境保護工作的進展等，是環境監測部門的日常工作，其工作的質量是環境監測水平的標志。
例行監測包括環境質量監測和污染源監督監測。環境質量監測基本上是采用各種監測網（如水質監測網、大氣監測網等）在設置的測點上長期收集數據，用以評價環境污染的現狀、污染程度及變化的趨勢，以及環境改善所取得的進展等，從而確定一個區域、國家或全球的環境質量狀況。污染源監督監測是為掌握污染源，監視和檢測主要污染源在時間和空間的變化所采取的定期、定點的常規性監督監測，包括主要生產、生活設施排放的“三廢”監測，機動車輛尾氣監測，噪聲、熱、電磁波、放射性污染的監測等。
（2）應急性監測應急監測又稱特定目的監測，監測的內容和形式很多，除一般地面固定監測外，還有流動監測、低空航測、衛星遙測等。按照其特定的目的，主要指：
①污染事故監測：在污染事故發生時進行應急監測，以確定污染物的擴散方向、速度和可能波及的范圍，為污染的有效控制提供依據。例如，監測核動力事故發生時放射性物質危害的空間、油船石油溢出污染的范圍、工業污染源意外事故造成的影響。
②仲裁監測：當發生環境污染事故糾紛或在環境執法過程中發生矛盾時，進行仲裁監測，為執法部門、司法部門提供具有法律效力的數據。仲裁監測只能由國家指定的權威部門進行。例如，目前我國的排污收費中進行的監測，處理污染事故中進行的監測。
③考核驗證監測：包括人員、實驗室的考核，方法的驗證和污染治理工程竣工時的驗收監測等。
④咨詢服務監測：為政府部門、生產部門和科研部門等提供的咨詢性監測。如對新建企業進行環境評價時所進行的監測。
⑤可再生資源的監測：如對土壤、植被草原和森林等自然資源的監測，監測土壤退化的趨勢，熱帶雨林的變化，牧地的變化等。
⑥健康監測：了解污染對人們健康的危害。這是一種非常重要的監測。西方國家多因掌握了這種監測數據和所發生的污染事件才使得政府采取嚴格的控制污染的措施。
（3）科研監測科研監測又叫研究性監測，是針對特定目的的科學研究所進行的高層次監測。科研監測主要是通過監測找出污染物在環境中的遷移轉化規律，研制監測環境標準物質，專項調查監測某環境的原始背景值，或參加某個項目的環境評價等。當收集到的數據表明存在環境問題時，還必須研究確定污染物對人體、生物體等各種受體的危害程度。
這類監測系統比較復雜，需要多學科的技術人員參加操作，并對監測結果作系統周密地分析，密切配合、相互協作才能完成。
2．按污染物存在的介質分類
（1）水質污染監測對地表水、地下水和底泥中的物理指標（色度、電導率、溫度、懸浮物等）、化學指標（重金屬、無機鹽類、化學需氧量、生化需氧量、農藥、揮發酚等）和生物學指標（細菌總數、大腸桿菌數）等進行監測。
（2）大氣污染監測對大氣中的懸浮顆粒、二氧化硫、一氧化碳、汞等一次污染物和光化學煙霧等二次污染物進行定性和定量測定。
（3）土壤污染監測對土壤中的重金屬、農藥殘留量及其它有毒有害物質進行監測。
（4）固體廢棄物監測對工業有害固體廢物和生活垃圾的毒性、易燃性、腐蝕性、重金屬等指標進行監測。
（5）生物污染監測當生物從環境中攝取營養時，水、空氣、土壤中的污染物質隨之進入生物體內。植物的監測項目大體與土壤監測項目類似，水生生物的監測項目依水體污染情況而定。
（6）噪聲污染監測現代工農業生產、交通運輸業和生活噪聲產生的污染日益嚴重，噪聲污染的監測和噪聲控制越來越受到人們的重視。
（7）放射性污染監測隨著核武器實驗、核電站的發展及原子能和平應用的日益增多，環境中的放射性物質與日俱增，它對人類的潛在威脅受到了人們的廣泛關注。因而對放射性的監測是十分必要的。
3．按照監測部門分類
按專業部門分類，環境監測可分為衛生監測、氣象監測和資源監測等。