در چند دهه گذشته، آلودگي زیست‌محیطی به يکي از نگرانی‌های اصلي تبدیل‌شده است. تعداد زيادي از ترکيبات سمي (که اکثر از فعالیت‌های صنعتي و کشاورزي سرچشمه می‌گیرند) به‌صورت پيوسته به محیط‌زیست بشر منتشر می‌شوند. روش‌های قديمي براي ارزيابي آلودگي زیست‌محیطی که بر اساس روش‌های آناليزي شيميايي استوار است تنها اطلاعاتي را در مورد غلظت‌های مطلق مواد شيميايي شناخته‌شده در نمونه زیست‌محیطی بدون فراهم آوردن يک تفسير مناسب از سميت آن بر روي موجودات گياهي و حيواني يک منطقه به اين معني که تنها اطلاعاتي را در مورد اثرات بالقوه آن‌ها فراهم می‌آورد نه سميت حاد آن‌ها. يک بيوسنسور به‌طورکلی می‌تواند به‌عنوان ابزاري که حاوي يک سيستم بيولوژيک تشخيصي يا همان عنصر پذيرنده زيستي است و يک مبدل تعريف شود. برهمکنش آلایند با پذيرنده زيستي توسط يک روش مؤثر به‌وسیله مبدل تعريف می‌شود، به‌طوری‌که مبدل، اطلاعات را به اثرات قابل‌اندازه‌گیری مانند يک سيگنال الکتريکي تبديل می‌کند. يک بيوسنسور می‌تواند به‌صورت يک ابزار آناليتيکال فشرده و يا يک واحد پيوسته بيولوژيک با يک عنصر حسگر زيستي مرتبط با مبدل تعريف شود. در اصل، عناصر تشخيصي بيوسنسورها از سیستم‌های زنده جدا می‌شدند. بيوسنسورها می‌توانند بر طبق بخش بيولوژيكي يا بخش القاگرشان گروه‌بندی شوند. بخش‌های بيولوژيكي شامل آنزیم‌ها، آنتی‌بادی‌ها، میکروارگانیسم‌ها، بافت بيولوژيكي و اندام‌ها می‌باشند. به‌منظور ساخت يک بيوسنسور پايدار، بايد جزء بيولوژيکي به طرز خاصي به مبدل متصل گردد، چنين فرآيندي را تثبيت گويند. برای تثبیت بیوسنسور می‌توان از روش‌های جذب، ریز پوشینه سازی، محبوس سازی، پیوند کووالانسی و عرضی استفاده کرد. بسته به اهداف کاربردي استفاده از بيوسنسورها، انواع بیوسنسورها عبارت‌اند از: بیوسنسور میکروبی، بیوسنسور BOD، بیوسنسور متان، بیوسنسورهای آمونیاک و نیترات، بیوسنسور اوره و بیوسنسور الکل. بيوسنسورها استفاده‌های زيادي در آناليز بالینی، پايش سلامتي، کاربردهای دامپزشکي و کشاورزي، پردازش و پايش صنعتي و کنترل آلودگي زیست‌محیطی دارند. مزیت‌های آن‌ها احتمالاً شامل هزينه پايين، اندازه کوچک، استفاده سريع و آسان بعلاوه حساسيت و قدرت انتخابي بيشتر از وسايل رايج است. ظهور بيوسنسورهاي ارزان و کاربر دوست در پايش سلامتي، انقلابي برپا کرده است و تشخیص‌های دقیق‌تر را ممکن کرده است.