生態系統監測的主要任務是獲得全球、區域和局部規模的生物地球化學和地球物理環境參數變化的客觀信息，這些客觀信息是制定環境保護決策的最重要基礎。1969年科學家們開始對坦桑尼亞北部塞雷蓋蒂3萬平方千米生態系統的地面覆蓋逐月地系統觀測，這樣就誕生了生態系統監測的概念。20世紀70年代聯合國環境規劃署成立全球環境監測系統并建立觀測網，測定了大氣中二氧化碳的含量、河流和海洋中的重金屬污染、高層大氣中的臭氧濃度、酸雨沉降等，還涉及干旱及半干旱地區的可再生資源、森林覆蓋及土地退化、海洋環境等生態系統變化。生態系統監測還是系統收集地球資源信息和生命支持能力的數據的一種方法。這些數據涉及人類、動物、植物、微生物及地球本身。收集數據的方式包括地面固定站和流動觀察站、空中輕型飛機低空攝影、太空軌道衛星如地球資源衛星監測。生態系統監測從時空角度可概括地分為宏觀監測和微觀監測。宏觀監測地域面積至少應在一定區域范圍之內，對一個或若干個生態系統進行監測，最大范圍可擴展至一個國家、一個地區甚至全球。它主要監測區域范圍內具有特殊意義的生態系統的分布、面積及生態功能的動態變化。微觀監測指對一個或幾個生態系統內各生態要素指標進行物理、化學、生態學方面的監測。根據監測的目的一般可分為干擾性監測、污染性監測、治理性監測、環境質量現狀評價監測等。干擾性監測是指人類固有生產活動所造成的生態破壞監測；污染性監測主要是對農藥、一些重金屬及各種有毒有害物質在生態系統中所造成的破壞及食物鏈傳遞富集的監測；治理性監測指對破壞了的生態系統經人類的治理后生態平衡恢復過程的監測；環境質量現狀監測往往用于較小區域的環境質量本底現狀評價監測。宏觀監測必須以微觀監測為基礎，微觀監測必須以宏觀監測為指導，二者相互補充，不能相互替代。地球上的生態系統從宏觀角度可劃分為陸地、海洋兩大生態系統。陸地生態系統的監測指標體系包括氣象要素、水文要素、土壤要素、植物要素、動物要素、微生物要素、地質要素、人類活動要素等；海洋生態系統的監測指標體系包括水文氣象要素、水質要素、底質要素、浮游植物要素、浮游動物要素、底棲生物要素、微生物要素、地質要素、人類活動要素等。陸地、海洋兩大生態系統各個要素對不同的生態系統都要設置常規指標、非常規選擇指標。