O monitoramento da qualidade do ar, das águas, e da cobertura vegetal e uso da terra é um dos fatores determinantes no processo de gestão ambiental, uma vez que propicia uma percepção sistemática e integrada da realidade ambiental.
No Estado do Rio de Janeiro, o monitoramento das águas e do ar é um serviço público realizado desde a década de 1960. Alcançando amplas áreas do território fluminense, o serviço produz informações de grande utilidade para as diversas instâncias decisórias do Poder Público (federal, estadual e municipal), para a comunidade científica e o público em geral.
O trabalho consiste na coleta sistemática de amostras de ar, água, sedimento e biota que são enviadas para análises nos laboratórios do Inea. Os resultados recebem um tratamento estatístico e, em seguida, são elaborados diagnósticos específicos.
As escolhas dos pontos de amostragem e dos parâmetros a serem analisados são feitas em razão da localização de atividades que possam influenciar na sua qualidade e da natureza das cargas poluidoras, tais como despejos industriais, esgotos domésticos, águas de drenagem agrícola ou urbana e emissões industriais e veiculares.
O processo de monitoramento da cobertura vegetal e uso da terra, extensivo para todo Estado, consiste basicamente na classificação orientada a objetos, realizada a partir de imagens de sensoriamento remoto e na verificação de alteração entre as classes de mapeamentos e checagem de campo. Esse monitoramento, realizado de forma sistemática, teve início em 2010 com o processo de detecção de mudança entre os mapeamentos de 2007 e 2010 para escala 1:100.000 e com imagens Landsat.
O monitoramento hidrometeorológico, com foco no alerta de cheias para as defesas civis, meios de comunicação e público em geral, é uma atividade recente que ampliou as ações de monitoramento do Inea.
Complementam as atividades de monitoramento do INEA a coordenação técnico-operacional do atendimento in loco de ocorrências ambientais emergenciais tecnológicas, tais como: acidentes no transporte (rodoviário, ferroviário, aquaviário, dutoviário, aeroviário etc.), acidentes industriais (intra e extramuros), acidentes comerciais, residenciais, disposições inadequadas e descartes clandestinos de produtos classificados como perigosos pela Organização das Nações Unidas (ONU).