Ein Überblick über die Schadstoffbelastung des Menschen kann durch moderne analytische Verfahren gewonnen werden. Man spricht von einer biologischen Überwachung, dem sogenannten Biomonitoring. Wissenschaftler können Proben von Muttermilch, Blut, Urin oder auch Haaren und Körperfett auf Rückstände verschiedener Chemikalien untersuchen. Je nach Substanzklasse werden unterschiedliche Probematerialien untersucht. So wird die Quecksilberbelastung anhand von Haar-, Blut- oder Urinanalysen ermittelt, während fettlösliche Chemikalien wie polychlorierte Biphenyle (PCB) oder bromierte Flammschutzmittel vornehmlich über Muttermilch- und Blutuntersuchungen nachgewiesen werden.
Daten aus dem Biomonitoring können aufschlussreiche Informationen über die Chemikalienbelastung der Bevölkerung liefern. Sie dokumentiren z.B. den Rückgang der Bleibelastung im Blut von Kindern, nachdem der Bleieintrag durch verschiedene gesetzliche Vorschriften erheblich reduziert wurde. Hierzu gehören die Trinkwasser-Verordnung, die zum Ersatz der alten Bleirohre durch andere Materialien führte, oder auch die Einführung des bleifreien Benzins. Ein Biomonitoring verdeutlicht auch, wie lange einzelne Stoffe im menschlichen Körper verweilen können. So wird noch heute in Muttermilch das giftige Pestizid DDT nachgewiesen, obwohl es in den Industrieländern bereits seit ca. 35 Jahren verboten ist.