Die Messung einer Umweltnoxe oder ihrer Metaboliten in Körpermaterialien soll die Beurteilung der individuellen inneren Belastung ermöglichen. Welches Körpermaterial geeignet ist, hängt von der Toxikokinetik der Umweltnoxe und von der umwelttoxikologischen Fragestellung ab.

Blut, Serum
Pestizide und Lösungsmittel werden meist in EDTA- oder Oxalat-Blut bestimmt. Blut- bzw. Serumkonzentrationen repräsentieren gut die innere Belastung. Zwar wandern diese lipophilen Substanzen ins Fettgewebe, durch Bindung an Plasmaproteine bzw. Plasmalipide stellt sich jedoch zwischen Blut und Fettgewebe ein Gleichgewicht ein. Fettgewebsanalysen sind im Allgemeinen entbehrlich. Schwermetalle können in EDTA-Blut oder Serum analysiert werden. Metalle wie Blei und Chrom-(VI) müssen wegen ihrer Anreicherung in Erythrocyten in EDTA-Blut oder Erythrocyten bestimmt werden.

Harn
Optimales Probenmaterial für Noxen, die aus dem Blut schnell eliminiert werden, deren Metaboliten aber im Harn länger und in höherer Konzentration nachweisbar sind (Pyrethroide, Nicotin, Drogen). Einige Schwermetalle wie Quecksilber reichern sich in Körpergeweben (Leber, Niere) an. Eine Quecksilberbestimmung im Harn nach Mobilisation mit DMPS kann wegen Erhöhung des Messsignals („toxikologisches Vergrößerungsglas“) sinnvoll sein.

Haar
Haaranalysen haben für die Diagnose einer länger zurückliegenden Schwermetallintoxikation oder eines Drogenmissbrauchs Bedeutung. Auch für umweltepidemiologische Fragestellungen ist Haar ein interessantes Material. Weniger geeignet ist es für die Abklärung einer individuellen Umweltbelastung.

Gewebe
Es werden auch Gewebeproben auf ihren Schadstoffgehalt untersucht. Besonders die Analytik im Fettgewebe von lipophilen Schadstoffen mit langer Eliminations-Halbwertzeit (Dioxine, PCBs) könnte für den Nachweis einer länger zurückliegenden Exposition sinnvoll sein. Sie hat aber bisher keine große praktische Bedeutung erlangt. Aus wissenschaftlichen Gründen wird auch Carcinomgewebe, insbesondere Mammacarcinomgewebe, auf Pestizide und Schwermetalle untersucht. Gesicherte Erkenntnisse liegen jedoch noch nicht vor.

Atemluft
Flüchtige Umweltnoxen (organische Lösungsmittel), die durch Exhalation eliminiert werden, können in der Ausatemluft bestimmt werden. Die Methode wird jedoch kaum angewendet. Sie könnte aber Bedeutung erlangen, wenn sich Beobachtungen bestätigen, nach denen noch bei Jahre zurückliegender Exposition die entsprechenden Lösungsmittel in der Ausatemluft nachweisbar sind.

Muttermilch u. a. Schadstoffe
Pestizide, mit denen die Mutter belastet ist, reichern sich in der Muttermilch an. Die Analytik dient dem Schutz des Säuglings.