Городские растения страдают от выхлопных газов автомобилей, трубного дыма и пыли. Деревья и кустарники рано стареют, изреживается их крона, преждевременно желтеют и опадают листья. Если в нормальных условиях хвоя сосны опадает через 3-4года, то в загрязнённой атмосфере значительно раньше, поэтому хвойные растения являются чуткими индикаторами загрязнённости атмосферы.
Индикаторные растения используют как для выявления отдельных загрязнителей воздуха, так и для оценки общего состояния природной среды. Фитотоксическое действие атмосферных загрязнителей обнаруживается путём наблюдения за дикорастущими и культурными растениями в зоне загрязнения. Мониторинг осуществляется путём наблюдения как за отдельными растениями, так и за состоянием растительных сообществ — фитоценозов. С помощью мониторинга на уровне вида обычно производят специфическую индикацию какого-то одного загрязнителя, а на уровне фитоценозов — общего состояния природной среды. Измерение ширины годичных колец и площади повреждённой поверхности листьев, определение содержания хлорофилла, активности некоторых ферментов и продуктивности, выявление аномалий роста позволяют выявить негативное воздействие загрязнителей.
Обнаружив по состоянию дикорастущих и культурных растений присутствие в воздухе специфических загрязнителей, приступают к измерению количества этих веществ путём стандартной экспозиции некоторых растений в обследуемом районе. Это можно делать как в лабораторных условиях на специальном оборудовании, так и экспонированием растений в контейнерах или на делянках. Живыми приборами служат растения-индикаторы, которые высаживают на грядки, в вегетационные сосуды или в специальные коробочки. Например, в компактные контейнеры с мхами — бриометры. Их легко переносить и устанавливать в любых местах, которые необходимо проконтролировать.
Иногда по внешнему виду растения-индикатора невозможно определить степень загрязнённости, потому что прямой зависимости между количеством поглощённого загрязнителя и интенсивностью проявления анатомо-морфологических и физиолого-биохимических признаков может и не быть. В таком случае измеряют содержание загрязнителей непосредственно в растительном материале. Для этого используют растения, которые обладают устойчивостью к загрязнителям, и в то же время избирательно аккумулируют их. Таким индикатором содержания в воздухе соединений фтора являются плевелы многоцветковый и многолетний (Lolium multiflorum, Lolium perenne). По величине накопления фитотоксиканта в листьях за определённый период можно с достаточной точностью определить среднее его содержание в окружающем воздухе.
Мониторинг на уровне фитоценозов предполагает учёт различных показателей разнообразия видов. Удобным объектом оказались диатомовые водоросли. Диатомовые водоросли — это одноклеточные организмы, большинство которых можно разглядеть только под микроскопом, хотя имеются виды, различимые невооружённым глазом. Особенностью их строения является наличие крепкого кремнезёмного панциря, красота форм и структур которого вызывает восхищение. Диатомеи являются чуткими индикаторами на солёность, температуру и другие показатели среды обитания. На протяжении веков они формировали донные осадки, анализ которых позволяет судить о климате далёких эпох.
Способность диатомовых водорослей успешно расти на стёклах позволила разработать простой и дешёвый метод контроля. Он даёт возможность фиксировать изменения в структуре сообществ диатомовых водорослей, которая при естественных условиях остаётся довольно постоянной во времени. Однако, если в водную среду поступают загрязнения, богатые биогенными элементами (азотом, фосфором, углеродом), некоторые виды становятся очень многочисленными. При поступлении токсических веществ число видов и величина популяций снижаются, хотя иногда некоторые виды, устойчивые к токсикантам, становятся очень многочисленными из-за отсутствия конкуренции за пищу. С помощью диатомовых водорослей могут быть обнаружены самые незначительные концентрации тяжёлых металлов или радиоактивных элементов, поскольку водоросли способны аккумулировать эти вещества до количеств, в тысячи раз превышающих их содержание в окружающей среде.
Техногенное влияние приводит также к неблагополучному состоянию водоёмов, вследствие сброса в них сточных вод. В результате превышаются предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в реках, озёрах, морях, подземных водах, ухудшается качество питьевой воды. Растения-индикаторы помогают определить качество воды. Для этой цели помимо микроскопических водорослей представляют ценность крупномерные водные растения. Водные растения, видные невооружённым глазом, позволяют визуально оценить экологическое состояние водоёма, определить трофические свойства воды, а иногда и специфику её химизма. Водная растительность помогает определить уровень загрязнённости водной среды, а прибрежная растительность — уровень загрязнённости донных отложений малорастворимыми токсическими веществами.