A talaj és a felszín alatti víz állapotának vizsgálatára, állapotának felmérésére és monitoringjára (állapotának időbeni követésére) alkalmazhatunk fizikai-kémiai, biokémiai, biológiai és ökológiai módszereket. A biológiai és ökológiai módszerek egyik speciális fajtája a környezettoxikológiai felmérésre és monitoringra alkalmazott módszerek, melyek a vegyi anyagok azonosítása nélkül (is) képesek mérni a káros vagy éppen hasznos hatásokat. Az igényes környezetmenedzsment a fizikai-kémiai és biológiai-környezettoxikológiai módszereket integrálva alkalmazza, így az eredmények kiegészítik egymást, integrált kiértékeléssel többletinformációt, finomított képet kapunk a helyzetről.
Ebben a fejezetben a fizikai-kémiai módszereket tárgyaljuk, melyeket aszerint osztályozunk, hogy a talaj- és talajvíz alapvető jellemzőit mérik-e vagy pedig a veszélyek és károsodások forrásait, péládul a szennyezőanyagokat. Néha ez a két kategória átfed egymással, mert ugyanaz az anyag kis koncentrációban lehet hasznos a talajban és a talajvízben, nagy koncentrációban viszont már káros. A károsság, helyesebben a kockázat mértéke a talaj és atlajvíz használati módsjától is függ, mert egy vegyi anyagból más koncentráció számít kockázatosnak (okozhat kárt) egy ivóvíznél, más egy mezőgazdasági öntözővíznél és már egy ipari felhaználású víznél.
A modern környezetmendzsment mérnöki eszköztárába lépcsőzetes felmrést lehetővé tevő módszerek (előzetes szűrés, felmérés, részletes felmérés) szerepelnek. Újabban nagy jelentőséget tulajdonítanak a helyszíni (in situ) felméréseknek, melyek lehetővé teszik, hogy felmérés közben hozzunk döntéseket és annak alapján változtassunk, finomítsunk eredeti felmérési koncepciónkon.