环境质量参数通过环境化学物质的种类和数量表达；环境质量标准则代表在现有技术条件下对污染物的环境最大可接受浓度，多依据相应环境基准制定。将环境质量指数设计成无量纲的复合值，是为了便于不同环境介质、不同化学物质之间的对比，同时方便其广泛使用。环境质量指数已经广泛应用于污染物排放评价、污染源控制或治理效果评价、环境污染程度评价以及某些环境影响评价。

20世纪60年代中期，有人用指数表示环境污染程度。例如，通过对有关污染参数评分，用0～10或0～100间一定的数值表示空气或水体的环境质量。此后，许多国家的学者对环境质量指数开展了广泛研究。70年代，形成环境质量参数和环境质量标准复合的完整概念。中国于1973年提出了评价区域性污染物释放的指数；1974年提出了评价水质污染的综合指数，并且在指数原理和方法上进行了深入的探索；已采用环境空气质量指数（AQI）和空气污染指数（API）报告和评价城市环境空气质量和污染状况。对于水环境质量评价，使用较多的包括指数评价法、灰色评价法、层次分析法、模糊数学法、物元分析法以及人工神经网络评价法等；对于土壤环境质量评价，使用较多的包括地累积指数法、污染负荷指数法、潜在生态危害指数法、内梅罗综合指数法、沉积物富集因子指数法以及综合污染指数法等。

自然环境是由水、气、土等多种环境要素组成，每一种环境要素都可以选用若干个环境质量参数来描述。因而，常常将描述一个区域环境状况的指数称为总环境质量指数；将描述一种环境要素的指数称作单要素指数或类指数；将反映一个环境质量参数的指数称作单一指数或分指数。总环境质量指数是由单要素指数综合而成；单要素指数又是由单一指数综合而成。因此，环境质量指数按类型通常可分为单一指数、单要素指数和综合指数3类。

除用评定给分的方法外，主要有以下3种类型：①幂函数型。某一环境质量参数的变化与其所产生的环境影响程度之间有连续的对数线性关系。通式为:

…（1）

式中为系数；为指数。

②线性函数型。环境质量参数与其所产生的环境影响程度之间呈连续线性关系。实质上是以标准值为尺度去衡量环境受化学污染的程度。通式为:

…（2）

式中为对应的环境质量标准。

③等级型。环境质量参数在某一区间范围内的变化对应于相当级别的环境影响。是一种非连续性的指数。它反映了环境质量参数变化对环境质量影响从量变到质变的关系，同时也符合环境质量参数变化具有误差的特性。

单要素指数由单一指数合成而成，综合指数由单要素指数合成而成，在进行指数合成时通常要进行加权处理或作极值取舍。①加权办法与权系数确定。如果各单一指数能够等效反映环境质量，可用单一指数的算术平均值或几何平均值作为综合指数；如果单一指数不能等效反映环境质量，则须加权求和或求积，作为综合指数。确定权系数有多种方法：有的在设计单一指数时，就确定了权系数；有的采用统计分布坐标变换的方法；有的考虑该环境质量参数的基线值（或背景值）引出的环境容纳能力；也有的取自超标率、负荷比、人群特殊感觉等。在确定权系数时，既要考虑所设计的指数系统本身的意义，又要考虑到环境质量诸参数之间、环境质量参数和环境影响程度之间可能发生的协同作用和拮抗作用，以及其他环境地球化学效应。②极值取舍。环境质量发生重大变化或出现严重环境事件时，常有某些环境质量参数值在特定时间、特定空间里较高。因而有人认为应该考虑评价参数中某单项化学物质浓度的极大值。例如采用极大值和平均值的均方根来计算综合指数。

对综合指数有两种看法。一种认为综合指数可以反映环境质量的综合特征；另一种认为综合指数会掩盖各个因素的主次关系。这两种看法从不同的角度反映了综合指数的性质。因此，对综合指数既不能过分夸大它的作用，也不能完全加以否定。综合指数在全面评价环境质量方面是有意义的；而单一指数则在确定环境管理的具体措施方面是不可缺少的依据。