對環境品質的變化反應敏感而被用來監測和評價污染狀況的生物。分為大氣污染指示生物和水污染指示生物。
大氣污染指示生物 對大氣污染反應靈敏，用來監測和評價大氣污染狀況的生物。包括大氣污染指示植物和大氣污染指示動物。
大氣污染指示植物> 植物生長發育與周圍環境有著密切的聯系，環境條件的變化、生態平衡的破壞都會在植物體內以某種形式表現出來。大氣受到污染時，敏感的植物反應最快，最先發出污染信息，如出現污染癥狀、生長發育受阻、生理代謝過程發生變化、污染物在體內發生積累等。可以根據植物發出的各種信息來判斷大氣污染的狀況，對大氣質量作出評價。較常用的指示植物有SO2污染指示植物——紫花苜蓿、蕎麥、金蕎麥、芝麻、向日葵、蘋果樹等；氮氧化物污染指示植物——煙草、菠菜、番茄、向日葵、杜鵑、懸鈴木等；氟化氫污染指示植物——唐菖蒲、鬱金香、金蕎麥、小蒼蘭、杏、葡萄等；臭氧污染指示植物——煙草、矮牽牛、光葉櫸、牽牛花等；乙烯污染指示植物——芝麻、香石竹、番茄等；過氧乙酰硝酸酯(PAN)污染指示植物——早熟禾、矮牽牛、菜豆等。
大氣污染指示動物 動物對大氣污染的敏感性一般比植物低，而且動物活動性大，環境質量惡化時會遷移回避，因此通常不大用來指示或監測大氣污染。但有些小動物對一氧化碳的反應比人和植物靈敏得多。如金絲雀、鼷鼠、麻雀、鴿子和狗等可用來作為一氧化碳污染的指示動物。狗的嗅覺特別靈敏，經過訓練可用來監測煤氣管道漏氣和一氧化碳污染源。
水污染指示生物 在一定水質條件下生存，對水體環境質量的變化敏感而被用來監測和評價水體污染狀況的水生生物。
20世紀初德國學者B.科爾克維茨和M.馬松提出指示生物的概念，並把能夠表示河流污染特性的生物稱為水污染指示生物。以後許多學者相繼補充和發展瞭這一概念。浮遊生物、水生微型動物、大型底棲無脊椎動物、顫蚓、蚤、搖蚊幼蟲、矽藻、小球藻、柵藻、水生維管植物等均可用來作為水污染的指示生物。不同污染程度的水體具有特定種類的指示生物。一般把水域從遭受嚴重污染到逐步恢復自凈的過程劃分為以下幾個等級，出現在某個污染等級內的特有生物種類稱為該等級的指示生物。
多污帶，是遭受嚴重污染的水域，其指示生物包括顫蚓類、毛蠓、細長搖蚊幼蟲、綠色裸藻、靜裸藻、小顫藻等，均有在低溶解氧條件下生活的能力。顫蚓類在溶解氧為15%的水體中，仍能正常生活，所以成為受有機物污染十分嚴重的水體的優勢種。美國學者提出以單位面積顫蚓的數量作為評價水體污染的指標，顫蚓數量愈多，表示水體污染愈嚴重。中國學者曾以顫蚓為指示生物，監測和評價第二松花江等水系。中國常見的顫蚓類有霍甫水絲蚓、中華擬顫蚓和正顫蚓等。
中污帶，水體受到中度污染的區域，指示生物有居櫛水虱、瓶螺、被甲柵藻、四角盤星藻環綠藻、脆弱剛毛藻、蜂巢席藻和美洲眼子菜等，對低溶解氧也有較好的耐受能力，會在中度有機物污染的水體中大量出現。
寡污帶，為清潔水體，指示生物有紋石蠶、扁蜉和蜻蜓的稚蟲以及田螺肘狀針桿藻、簇生竹枝藻等，它們隻能在溶解氧很高、未受污染的水體中大量繁殖。
利用指示生物可對水體污染程度作出綜合判斷，而且還可利用某些生物的行為變化和一些生理、生化指標的測定等對水體污染進行定性分析。如牡蠣肉體顏色的改變可反映海水中銅離子的污染，白鰱、鯉魚、團頭魴的腦膽堿酯酶活力的變化可反映有機磷農藥的污染。各種生物雖都有一定的適應范圍，但生物種類和數量的分佈並不單純決定於污染，其他條件如地理、氣候，以及河流的底質、流速、水深等對生物的生存和分佈也有重要影響，而且河流上遊和下遊的生物區系也存在天然差異。因此，在利用指示生物監測和評價水體質量時還應參考水體的其他評價指標。