水質監測方法主要是人工定期取樣及理化儀表的監測，前者是通過實驗員針對不同水域定期取樣，在實驗室中進行多種成分的理化分析，來判斷某一水域當前的水質狀況。這種方式檢測所需時間長，檢測費用高，此外污染物濃度較低時，化學分析的準確性下降，并且較難實現在線連續監測；后者一般是選取監測點，在監測點安裝PH值、濁度、余氯、耗氧量等常規監測表，將監測數據傳送到控制室。但水質在線儀表主要為進口設備，同一類型的儀器有許多廠家的產品，除了廠家不同外，儀器的工作原理、響應范圍、靈敏度、穩定性、適應的環境等各方面都不同，儀器儀表的選擇對于監測預警系統是否能正常運行，具有至關重要的意義。儀表操作較為復雜，投資費用大。因此，理化儀表的監測不能很好地反映出水質狀況，及時預警。
由于以上兩種方式的局限性，人們嘗試利用水中的微生物監測水質污染程度。最早出現在20世紀初，歐美國家對生物監測的理論研究已經相當成熟，生物監測設備已商品化，并較好的使用在各種飲用水處理廠、水產養殖場、污水處理廠等取水口和（或）排水口，還用于環境監測。
中國的水質監測長期以來一直采用人工取樣到實驗室分析的辦法，隨著國家對水質污染的日益重視，這幾年自動監測儀器和監測系統才開始研制和發展。目前還未有一家單位能推出完整的監測系統，只是分別研制某一種監測儀器或軟件。但除工業廢水用的在線COD自動監測儀已大量推廣外，其他儀器還處于研制試用階段。