臭氧浓度的监测方法主要包括靛蓝二磺酸分光光度法、紫外光度法、化学发光法、差分吸收光谱等。

1、靛蓝二磺酸分光光度法：监测原理是空气中的O3在磷酸盐缓冲溶液存在下，与吸收液中蓝色的靛蓝二磺酸钠（C16H8O8Na2S2，简称IDS）等摩尔反应，褪色生成靛红磺酸钠，在610 nm处测量吸光度，根据蓝色减退的程度定量空气中O3的浓度。

该方法是一种化学监测方法，需要采集样品再进行分析，步骤较为繁琐且采样体积较大，是早期环境空气臭氧分析的主要方法，目前已逐步被自动监测方法取代但仍有所应用，主要适用于分析测试条件较为艰苦以及在线仪器无法工作地区的臭氧分析[2]。

2、紫外光度法：利用臭氧在波长253.7nm处具有最大吸收值的特性来监测臭氧浓度。根据朗伯-比尔定律式可知，当一光束通过臭氧气体光程长度为d时，只需测得入射光束的强度I0和该光束穿透含有臭氧的空气后的强度I，就可以计算出臭氧的浓度C。

该方法作为一种非破坏性的物理监测方法，适用于连续实时监测，方便简单，灵敏度高。由于紫外光度法监测结果的准确性和对臭氧的特异性，是目前城市空气质量自动监测站常用的方法。

3、化学发光法：将样品空气以恒定的流量通过颗粒物过滤器进入仪器反应室，空气中的臭氧与过量乙烯混合，瞬间反应后产生最大波长约为400nm的可见光，样品空气中臭氧浓度与测量光强成正比。

4、长光程差分吸收光谱法（DOAS）：工作原理是来自高功率氮弧灯4的光束通过共轴望远镜3，直接照射到远处的反射镜1上，反射回的光线经光导纤维5传入光谱仪6的入射口，经过一系列光学转换和信号放大处理之后，被光谱仪内的数据采集系统7记录下来。用上述方法获得足够数据后，就可建立起吸收光谱数据库。通过吸收光谱与参比光谱对照，可以对包括臭氧在内的十余种气体组分作定性分析，通过测量光吸收强度，可以算出气体的浓度。
该方法可以同时监测一定范围内多种污染气体，因而在上世纪80年代末90年代初得到了大范围的应用，但是该方法依据反射光进行监测，容易受到光强、雾天、霾天等因素的影响，目前应用已经逐渐减少。