多年前，在美国加州的一大片柑橘树林里，柑橘树叶上出现了奇怪的斑点，后来叶子慢慢发黄脱落，树木枯死。专家分析后找到了原因，原来是城市汽车排放大量尾气，其中氮氧化物和碳氢化物在紫外线的照射下，生成了“光化学烟雾”，害死了柑橘。科学家还发现，有的植物对污染物非常敏感：将它们作为指示植物，可以对环境进行监测。
紫花苜蓿对空气中的二氧化硫敏感性很强，当空气中二氧化硫浓度仅为千万分之三时，该植物就会表现出明显的病态，而人只有当二氧化硫浓度超过3%时，才会察觉到。
又如，空气中的氟浓度仅有亿万分之四十时，剑兰的叶子就会在3小时内出现伤斑，其敏感度之高，令人吃惊；另有一种鸭跖草，能监测辐射污染，若受到哪怕是很低浓度的辐射，花色即由蓝变成粉红；杨树和柳树等还被称为“积蓄植物”，这类植物的特点是能将污染物保持很长时间，研究人员可以通过分析叶片上污染物，了解污染性质和污染的相对程度。
在环境科学中，植物监测已成为一门学科，即以植物为分析对象，了解环境污染的状况和程度，污染物质的成分及其分布。世界上有300多种植物可以进行大气污染监测，但目前只在60多种植物中进行过试验。除前面提到过的几种植物，胡萝卜、菠菜也能监测二氧化硫，菖兰、郁金香、杏、梅、葡萄能监测氟气，苹果、桃、玉米、洋葱等可以监测氯气，等等。专家认为，植物监测有投入少、易实施等优点，对现有的环保方法有很好的互补作用。
植物不仅能感知污染，还能清除污染。向日葵就是被称为“超级收集器”的植物之一。研究结果表明，羊茅、玉米、向日葵等植物能从被污染的土壤中吸收有毒物质。用植物清除被污染的土壤的“植物疗法”已使用了数十年时间。
“植物疗法”试验包括：1986年乌克兰切尔诺贝利核电站事故后种植向日葵，用以清除地下水中的核辐射；美国陆军马里兰州武器试验场种植杨树，用以阻止有毒溶剂残余扩散污染附近的沼泽；在芝加哥工业污染区种植向日葵，用以清除土壤中的铅。用种植植物消除污染的方法比移走受污染土壤要廉价得多，最简单的做法是用草类植物织成一张“绿毯”覆盖被污染的土壤。
此外，还有一种被称为植物萃取的方法，某些植物能通过根部吸收铅元素，人们把这种植物收割以后，可以在原地种上第二批植物，直到土壤中的铅含量降低到可以允许的水平。而某些植物吸收的铅最终能从根部输送到地上的枝叶中，这样只需修剪枝叶就可以清除铅，不必拔除整棵植物。
对温室气体二氧化碳的吸收，植物更是起着不可替代的作用。植物在生长过程中能否通过光合作用吸收大量二氧化碳，减缓全球变暖的速度，这一过程被称为“碳沉降”。人类活动每年释放大量的二氧化碳，其中近一半增加了大气二氧化碳浓度，一部分被海洋吸收，而约有不到1/3的二氧化碳“去向不明”，这就是植物的功劳了。