生物标志物（Biomarker）是指可以标记系统、器官、组织、细胞及亚细胞结构或功能的改变或可能发生的改变的生化指标，具有非常广泛的用途，可用于疾病诊断、判断疾病分期或者用来评价新药或新疗法在目标人群中的安全性及有效性。

生物标志物从功能上一般分为：接触（暴露）生物标志物、效应生物标志物、敏感性生物标志物。其特点有：①具有一定的敏感性，敏感性应高于一般生物检测指标，低剂量下就可测出，可微量操作。②具有反应的时间效应。反应要有一定的稳定时间，同时要快速。③效应标志物在分子和生化水平上的效应要与高级生物学水平上的效应（如生长、繁殖）紧密相联，各级水平上的效应要有因果关系；④具有一定野外应用价值。⑤要求选取对受试生物损害较小的指标，技术易于掌握。⑥具有特异性与预警性。

生物标志物是生物体受到严重损害之前，在不同生物学水平（分子、细胞、个体等）上因受环境污染物影响而异常化的信号指标。它可以对严重毒性伤害提供早期警报。这种信号指标可以是细胞分子结构和功能的变化、可以是某一生化代谢过程的变化或生成异常的代谢产物或其含量，可以是某一生理活动或某一生理活性物质的异常表现，可以是个体表现出的异常现象，可以是种群或群落的异常变化，可以是生态系统的异常变化。因此，生物标志物可以阐明各种污染物的作用机制，确定各种污染物与生物体之间已发生的相互作用，并与生态学效应相联系，从而制定研究解决环境问题的方案（如种群水平的下降等）。