Развитие БАС для гражданского использования позволяет расширять перечень проводимых с их помощью работ, в том числе выполнять экологический мониторинг. Его основная задача — наблюдение за состоянием окружающей среды, ее загрязнением, в том числе атмосферы, поверхностных вод, морской среды, почв, околоземного космического пространства и радиационной обстановки на поверхности Земли. Соответствующие мероприятия чаще всего осуществляются вручную, с помощью специальных приборов, но такой способ не всегда безопасен для человека, особенно при работе с радиационным излучением, а зачастую — малоэффективен.

Выделяют 3 основных вида экологического мониторинга:

• Экологический мониторинг водной среды (контроль уровня загрязненности водоемов первой категории, источников нецентрализованного водоснабжения - колодцы и т.п., водных объектов в местах отдыха населения);
• Экологический мониторинг воздушной среды (уровень загрязненности в заданных районах, контроль выбросов, мониторинг показателей работы очистных сооружений);
• Экологический мониторинг почвы (уровень загрязнения и моделирование зон, анализ распространения, мониторинг свалок).

В последнее время в рамках инициатив «умный город» в некоторых городах появляются сети подключенных датчиков, через которые собираются данные о загрязнениях. Для мониторинга территорий чаще всего используются БВС самолетного типа, а для различных измерений — квадрокоптеры. Все дроны могут оснащаться дополнительным оборудованием в зависимости от целей экологического мониторинга.