Les capteurs physiques mesurent les phénomènes physiques et leurs variations (température, pression, humidité, etc.), les capteurs chimiques détectent les polluants (métaux lourds, NOx, O3, HAP, COV, SO2, CO…) et les capteurs biologiques détectent les bactéries, virus et microbes. Certains peuvent être couplés comme les capteurs physicochimiques utilisés pour l’eau ou les sols. Plus récemment, les appareils ont été adaptés à la mesure des polluants émergents tels que les résidus pharmaceutiques, les perturbateurs endocriniens, les hydrocarbures aromatiques, les PCB ou les précurseurs chimiques.