Gatunki wskaźnikowe to rośliny i zwierzęta, które poprzez swoją obecność, obfitość, brak obfitości lub skład chemiczny, wykazują jakiś charakterystyczny aspekt charakteru lub jakości środowiska.
Na przykład, w miejscach gdzie bogate w metale minerały występują na powierzchni gleby, gatunki wskaźnikowe roślin mogą być badane w celu zrozumienia wzorców naturalnie występujących zanieczyszczeń, a nawet mogą być narzędziem wykorzystywanym w poszukiwaniu potencjalnych rud. Często rośliny wskaźnikowe gromadzą duże stężenia metali w swoich tkankach. Stężenie niklu wynoszące 10% stwierdzono w tkankach roślin wskaźnikowych z rodziny gorczycowatych (Alyssum bertolanii i A. murale) w Rosji, a stężenie wynoszące 25% występuje w niebieskim lateksie Sebertia acuminata z pacyficznej wyspy Nowa Kaledonia. Podobnie, Becium homblei, spokrewniony z miętą, był ważny w odkrywaniu złóż miedzi w części Afryki, gdzie jest ograniczony do gleb zawierających więcej niż 0.16 oz/lb (1,000 mg/kg) miedzi, ponieważ może tolerować więcej niż 7% miedzi w glebie. Tak zwane mchy miedziane zostały wykorzystane przez poszukiwaczy jako botaniczne wskaźniki powierzchniowych mineralizacji tego metalu w Skandynawii, Alaski, Rosji, i gdzie indziej.
Rośliny są również wykorzystywane jako wskaźniki minerałów serpentynu, naturalnie występujących składników gleby, że w dużych stężeniach może uczynić substrat toksyczne dla wzrostu większości roślin. Toksyczność serpentyn wpływ gleb jest głównie spowodowane brakiem równowagi dostępności wapnia i magnezu, wraz z występowaniem dużych stężeń toksycznego niklu, chromu i kobaltu, a małe stężenia potasu, fosforu i azotu. Gleby serpentynitowe są powszechne w niektórych częściach Kalifornii, gdzie rozwinęły charakterystyczną florę z szeregiem gatunków wskaźnikowych, z których wiele jest endemicznych dla tego typu siedliska (to znaczy, że występują nigdzie indziej). Rodzaj z rodziny gorczykowatych, Streptanthus, ma 16 gatunków endemicznych dla stanowisk serpentynitowych w Kalifornii. Trzy gatunki mają szczególnie wąskie rozmieszczenie: Streptanthus batrachopus, S. brachiatus, i S. niger, występują tylko na kilku stanowiskach. Streptanthus glandulosus, S. hesperidis, i S. polygaloides utrzymują szerszy zasięg, ale są one również ograniczone do stanowisk serpentynitowych.
Rośliny wskaźnikowe występują również w wielu obszarach półsuchych na glebach zawierających selen. Niektóre z tych roślin mogą gromadzić ten element do dużych stężeń, a oni mogą być trujące dla zwierząt gospodarskich, powodując zespół znany jako „ślepy staggers” lub „choroby alkalicznej.” Najważniejsze rośliny kumulujące selen w Ameryce Północnej należą do rodzaju Astragalus, z rodziny roślin strączkowych. Istnieje około 500 gatunków Astragalus w Ameryce Północnej, z których 25 może gromadzić do 15 tysięcy ppm (części na milion) selenu w liściach. Te gatunki Astragalus mogą emitować do atmosfery związki chemiczne zawierające selen, co nadaje roślinom charakterystyczny i nieprzyjemny zapach.
Czasami gatunki wskaźnikowe są wykorzystywane jako miary jakości siedliska lub ekosystemu. Na przykład, zwierzęta, które mają specjalne wymagania dotyczące starych lasów, mogą być wskaźnikiem integralności tego typu ekosystemów. Do ptaków zależnych od starodrzewu w Ameryce Północnej należą: sowa uszata (Strix occidentalis), dzięcioł białogrzbiety (Picoides borealis), mruczek (Brachyramphus marmoratus) i kuna leśna (Martes americana). Jeśli powierzchnia i jakość starodrzewu na jakimś obszarze jest wystarczająca, aby umożliwić tym zwierzętom wskaźnikowym utrzymanie żywotnych populacji, to sugeruje to coś pozytywnego o zdrowiu większego, starodrzewnego ekosystemu. W przeciwieństwie do tego, jeśli proponowany plan pozyskania drewna jest uważany za zagrożenie dla populacji tych gatunków, wskazuje to również na wyzwanie dla integralności lasu starego wzrostu w szerszym zakresie.
Gatunki wskaźnikowe mogą być również wykorzystywane jako miary jakości środowiska. Na przykład, wiele gatunków porostów jest bardzo wrażliwych na toksyczne gazy, takie jak dwutlenek siarki i ozon. Te „gatunki” (w rzeczywistości porosty są symbiozą grzyba i algi) były monitorowane w wielu miejscach w celu badania zanieczyszczenia powietrza. Poważne uszkodzenia porostów są szczególnie powszechne w miastach z chronicznym zanieczyszczeniem powietrza, a także w pobliżu dużych źródeł toksycznych gazów, takich jak huty metali.
Podobnie, bezkręgowce wodne i ryby były powszechnie badane jako wskaźniki jakości wody i zdrowia ekosystemów wodnych. Na przykład, jeśli w danym miejscu występują populacje tak zwanych „robaków kanalizacyjnych” lub rurkopławów (Tubificidae), prawie zawsze sugeruje to, że jakość wody została pogorszona przez wprowadzenie ścieków lub innych substancji organicznych zużywających tlen. Rurkowce mogą tolerować praktycznie beztlenową wodę, w przeciwieństwie do większości zwierząt żyjących w niezanieczyszczonych środowiskach, takich jak jętki (Ephemeroptera) i kamionki (Plecoptera), które wymagają dobrze natlenionych warunków.
Często brak obecności gatunków wskaźnikowych świadczy o zmianie lub zanieczyszczeniu środowiska. Na przykład, nimfy kamczatki, o których mowa powyżej, jeśli nie występują w strumieniu, w którym normalnie należałoby się ich spodziewać, mogą wskazywać na brak natlenienia lub obecność zanieczyszczeń. Larwy chruścików, nimfy jętek i nimfy motyli są często wykorzystywane do oceny jakości wody i obecności kwaśnego odwadniania kopalni w zachodniej Pensylwanii, gdzie górnictwo węglowe jest powszechne i może mieć wpływ na pobliskie zlewnie.
Inny aktualny przykład dotyczy żab i salamander jako gatunków wskaźnikowych. Populacje płazów zmniejszają się w skali globalnej. Ich spadek jest uważany za wskaźnik skażonego środowiska. Dlatego też liczba płazów na całym świecie jest ściśle monitorowana. W pokrewnym przykładzie, jaja niektórych gatunków ptaków są badane na obecność pestycydów organicznych.
Wiele badań jest prowadzonych przez rządy w celu dokładnego ustalenia, które gatunki roślin i zwierząt mogą działać jako strażnicy poszczególnych zanieczyszczeń środowiska. W tym przypadku, gatunki wskaźnikowe bezpośrednio pokazują trwałość niebezpiecznych substancji chemicznych w środowisku. Dzięki zastosowaniu gatunków wskaźnikowych można mieć nadzieję, że potencjalne problemy środowiskowe zostaną zidentyfikowane, zanim spowodują nieodwracalne szkody.