Sledovanými populačními skupinami jsou dospělí, kojící ženy a děti. Jako matrice jsou používány krev, krevní sérum, moč, mateřské mléko a vlasy.

Pravidelně jsou v těchto matricích sledovány cizorodé, toxikologicky významné látky:

• toxické kovy (např. kadmium Cd, olovo Pb, rtuť Hg),
• organochlorované pesticidy (např. DDT, hexachlorbenzen HCB),
• polychlorované bifenyly (PCB),
• perfluorované sloučeniny (PFASs),
• bromované zpomalovače hoření (BFR).

Sledovány jsou také koncentrace prvků nezbytných pro lidské zdraví (např. jód, selen, zinek, vitamin D).

Výsledky jsou používány k odhadu dlouhodobých časových trendů i  referenčních - obvyklých hodnot u populačních skupin, a pro srovnání se zahraničím. Mohou být využity k signalizaci potenciálního zdravotního rizika a k návrhu preventivních opatření. Navazují na monitorování toxických látek v ovzduší, vodě a potravě a jsou každoročně publikovány v Odborných a souhrnných zprávách.

Biologický monitoring je v posledních letech součástí monitorovacích a preventivních aktivit v řadě států EU i dalších zemí. V České republice byl zaveden do rutinního provozu od roku 1994 na základě usnesení vlády České republiky č. 369/1991. První etapa biologického monitoringu (1994 až 2003), probíhala v Benešově, Plzni, Ústí nad Labem a Žďáru nad Sázavou; od roku 2005 v Praze, Liberci, Ostravě a Uherském Hradišti, resp. Zlíně, Kroměříži. Od roku 2015 probíhá biologický monitoring v Praze, Liberci, Ostravě a ve Žďáru nad Sázavou.