生物毒性是评价水质毒性的另一个重要的方面，日常生活中接触到的化学品多达4-8万种，单纯用化学监测技术手段进行水质检测并不能保证安全。基于生物毒性 研究的综合毒性检测方法成为最佳的选择，这种方法将水体对活体生物，例如发光菌、藻类、大型蛋和鱼类的直接作用量化并形成检测方法。

伴随着毒理学研究的发展，对于毒性物质的检测研究方法也逐渐从以生物体为对象向细胞为对象发展，以期提高检测的灵敏度、速度并降低检测成本,最新被应用的技术就是High Content Technology (高内涵技术)。 美国EPA正在使用高内涵技术对化学物质的毒性进行评价,以期建立评价标准，这已经成为ToxCast项目（将环境化学物质的毒性检测进行优先度分级)的 一部分。