La capacità di assorbire e accumulare sostanze inquinanti può essere sfruttata per il monitoraggio dei contaminanti persistenti presenti in atmosfera in bassissime concentrazioni. 

Inquinanti come i metalli pesanti, i fluoruri, gli idrocarburi clorurati, i radionuclidi, sono difficilmente rilevabili nell'aria in concentrazioni apprezzabili tramite gli strumenti di analisi e risulta molto difficile studiarne i meccanismi di diffusione nel territorio. Il lichene, funzionando da bioaccumulatore, consente di misurare l'abbondanza relativa di questi inquinanti spesso molto pericolosi e di individuare le aree di maggior deposito al suolo.

Le proprietà che fanno di un lichene un buon bioaccumulatore sono le seguenti:

elevata tolleranza alla sostanza in esame

capacità di accumulare la sostanza esaminata in misura indefinita

possibilità di definire l'età del tallo lichenico esaminato ( le parti del tallo più vecchie tenderanno ad avere concentrazioni di inquinante più elevate rispetto alle parti più giovani,per cui è opportuno raffrontare porzioni di tallo della stessa eta'

presenza di molti esemplari di lichene nell'area di studio

Questa metodica d'indagine è di solito applicata per studiare la diffusione di inquinanti emessi da sorgenti puntiformi (inceneritore di rifiuti, amianto industriale, centrale nucleare). Non sono richieste particolari conoscenze lichenologiche, a differenza dei bioindicatori, in quanto si opera con una sola specie di lichene. Sono richieste però le apparecchiature e gli strumenti di laboratorio necessari alla mineralizzazione dei talli lihenici e all'analisi dei contaminanti.