水環境監測分析主要包括化學法、物理法和生物法三種方法。前兩種方法是環境監測部門常用的方法。化學方法有化學分析法和儀器分析法兩種。化學分析法是基于物質的化學性質，適用于常數分析，設備簡單，準確度高，但操作耗時；儀器分析方法是基于物質的物理或物理性質。根據化學性質，使用特定儀器進行分析。常用的有比色分析、分光光度分析、原子吸收光譜、色譜分析、電位分析、極譜分析和質譜分析。這些方法適用于快速分析和微量分析，但設備昂貴，樣品制備復雜，無法進行現場分析。物理方法（如遙感技術）一般只能用于定性描述，必須與化學方法相結合，才能快速、大范圍地描述水體狀態。

生物法是根據生物體對環境的適應原理，通過測量水生生物的變化來間接判斷水質。較常用的方法有： 

1、指示生物法。指示生物是指生活在一定水環境中，當水環境質量發生變化時，會敏感地表現出損害甚至死亡的癥狀的生物。觀察和測量指示生物和種群的變化，可以更準確地判斷出環境質量狀況。

2、群落結構法。群落結構是指自然界中一定范圍（或區域）內存在的、相互依存的一定種類的動植物和微生物的組成。監測這種水生生物群落結構的變化可以確定水質狀況。

3、生物試驗法。也就是說，水生生物被污染物毒害后，通過生理機能變化的癥狀來判斷水體污染狀況。

4. 殘毒測定法。生物體從環境中吸收各種污染物，通過體內遷移、轉化和再分配，以殘毒的形式在生物體內積累。生物體內的殘留毒物含量往往比周圍環境中相應的含量高出許多倍。生物體內殘留毒物含量的測定可以確定水污染的狀況。

近20年來，我們結合了一些常規的水質監測和環境影響評價現狀監測，在珠江三角洲出海口門、山區水庫、三角洲河網、伶仃洋等水域，開展與水質監測同步的生物監測、魚類調查和蠔業產量調查。利用生物群落結構、生物多樣性指數和水質指示生物的特征，總結出適合珠三角地區生物監測評價水污染程度的方法。我們還合理運用各種新的分析儀器和技術，形成了對水環境相關的水生動物、水生植物、底棲動物、著生生物、生物體殘留毒物的監測分析能力，積累了很多經驗和有價值的信息。

同時，我們也關注到，國內很多學者在利用生物方法監測水環境方面做了很多嘗試。例如黃河蘭州段：底棲動物種群分布和變異及其相關化學指標與水文特征的關系，總結了水生生物的生長和衰退，并對黃河蘭州段進行了水質的生物學評價；蘇州河：著生生物群落結構生態變化與水質的關系；黃浦江：著生藻類群落在水質監測中的應用，利用著生生物群落動態變化監測水質的研究等。愿與世界各國同仁交流，將生態學理論與環境監測技術緊密結合篩選出適合當地水域的指示生物和群落生物指標，建立生態監測指標體系，使水質監測手段更加完善。