汙染物介入使水體物理、化學性質發生變化，介電常數發生變化，對電磁波的吸收、反射發生變化。使用衛星遙感或航空遙感（包括可見光、熱紅外和微波）探測大面積水體的透明度、表面溫度（SST）、鹽度、葉綠素（藻類）、懸浮物、濁度等，常使用的衛星，主要為陸地衛星的TM和MSS；法國SPOT衛星的HRV以及NOAA系列的AVHRR資料片，是壹種快速而行之有效的方法。
11.1.2.1 太湖水域藍藻暴發的衛星遙感監測
藍藻暴發呈現綠色的藻類生物伴隨有白色的泡沫狀汙染物（水華）聚集於水體表面，藍藻覆蓋區的光譜特征（圖11.1.1）與周圍湖面正常水體有明顯差異。由於藍藻葉綠素（圖11.1.1a）的作用，藍藻區在陸地衛星（landsat）TM2段（藍光）具有較高的光反射率。在TM3波段（綠光）反射率略降，但仍比正常水體高，在TM4波段（紅光）反射率最大。因此，在TM2，TM3和TM4的假彩色合成圖像上，藍藻區呈緋紅色，與正常的湖水（深藍色、藍黑色）明顯不同，此外藍藻聚集體受湖流和風向影響，而呈條帶狀（圖11.1.1）紋理。
1998年8月11日陸地衛星TM圖像清晰地反映出這次太湖藍藻暴發的強度、位置和分布範圍（圖11.1.2）主要在太湖西區，寬為0.5～1 km，沿雪撚橋鎮虎嘴頭岸邊，向南延伸到宜興東邊壹帶，長約20 km；另壹片分布在無錫市區沿岸，在岸邊可見綠色的藍藻，既濃又密，能聞到腥臭味。
這次太湖藍藻暴發主要是城市與農村排汙，造成水體富營養化的結果。
11.1.2.2 水中懸浮泥沙含量的遙感監測
用衛星遙感對大面積水域懸浮泥沙定量研究是很有優勢的。混濁泥沙物的水體反射率高於清潔水體（圖11.1.3）。經研究表明隨著水中泥沙的濃度增高，反射率增強，在520 mm附近出現分界點，長波方向反射率大於正常水體的反射率（圖11.1.3），隨著懸浮泥沙濃度增加，界點向長波方向移動。當泥沙濃度為0.1 mg/L時，界點位於570 nm；當濃度達0.5 mg/L時，界點移到690 nm處。這是定性泥沙含量的基本標誌。
圖11.1.2 太湖藍藻分布
圖11.1.3 黃色（含泥沙）異常區反射率曲線
衛星遙感定量研究水體懸浮泥沙起步較早，多位學者定量研究提出了最佳波段和定量相關計算模式，1974年Klemas將衛星遙感用於托拉華海水域。研究發現水體懸浮泥沙含量與陸地衛星MSS亮度呈對數關系，在選擇適當波段後發現MSS-5和TM3波段的亮度數據與懸浮泥沙含量的相關關系，最好相關系數達90%以上，其最佳對應波段為0.6～0.8 μm。
在我國的黃河口、長江口、珠江口用陸地衛星研究了水體泥沙含量，發現泥沙含量與衛星遙感光反射率數據成線性關系。
11.1.2.3 水中沈積物及遺棄物的檢測
在江河湖海的底部，沈積著多年來積累起來的水中懸浮物質和人類活動的遺棄物質，其中壹部分屬汙染物質，如岸邊某些工礦企業長期積累性的排汙；另壹部分屬人類丟棄的工具、武器彈藥等物質，如事故沈船，軍事隱藏等。人們常常需要判斷和確定這些汙染物或遺棄物的位置和分布狀態，如汙染底泥的厚度分布，遺棄物的埋深、範圍等。此類檢測最得力的方法就是地球物理檢測法。檢測所需的具體設備取決於所檢測對象的特點，較常選用的有磁測儀、重力儀、電測儀（電磁儀）及測震儀等，外業工作需要配置之檢測船，冬季有條件時可直接在冰上作業。
在我國抗戰時期及後來的壹些軍事活動中曾掩埋過大批武器彈藥（有壹些是藏在陸上），至今尚未查明，經長期的地下氧化淋濾作用，對周圍的土壤及地下水造成汙染是不可避免的。有些是具有較強毒性的。均應當及早查明處置，以免引起後患。