Parmi les outils d'évaluation de l'exposition des travailleurs et de la population générale aux substances chimiques, la surveillance biologique de l'exposition occupe une place importante à côté de la métrologie atmosphérique des polluants. Cette approche présente plusieurs avantages (multisource, multivoie d'exposition, intégration des équipements de protection, prise en compte des facteurs individuels) et constitue l'outil de choix pour la surveillance des expositions aux substances à la toxicité systémique chronique (cancérogènes, neurotoxiques, néphrotoxiques, bioaccumulatives). Sa mise en œuvre, basée sur la mesure des concentrations de biomarqueurs d'exposition (plus rarement de biomarqueurs d'effet) et leur comparaison à des valeurs biologiques d'interprétation, permet de vérifier la maîtrise des risques et d'adapter si nécessaire la surveillance médicale des sujets. Cette démarche typiquement pluridisciplinaire, impliquant tant le médecin du travail que l'équipe de prévention (infirmiers, intervenants en prévention des risques professionnels, toxicologues), nécessite de suivre une méthodologie systématique et rigoureuse, mais également de protocoliser plusieurs étapes afin de gagner du temps et d'harmoniser les pratiques. Elle contribue enfin à assurer la traçabilité individuelle et collective des expositions, éléments indispensables à la surveillance post-professionnelle des salariés, à une éventuelle réparation, aux études épidémiologiques et aux politiques publiques de santé au travail.