跟随中国以城市环境空气质量监测站、区域空气质量监测站和背景值监测站为主体的大气环境监测网络接连不断提高，许多省（市、区）已经开始建设大气监测超级站。
比如，2007年五月中国科学院起动了“奥运北京大气行动计划”，在中科院遥感所的楼顶建立了北京地区大气环境监测超级站。
超级站 采纳固定点持续监测、地面监测与地基垂直测量相结合、地面遥测与卫星观测相结合、常规监测与高技术手段监测相结合，构成空气质量立体监测系统，实现了奥运时段对北京及附近周围地区空气质量的立体监测。
在“北京2007年大气环境管理预案”实施的有效性，“北京2008年大气环境管理实施方法”的评估中发挥了重要效果。
大气监测超级站是安装有众多大气监测设备的综合性监测站点。
2012年，大气监测超级站——广东鹤山站正式运动。继而，上海、重庆、江苏、湖北等十余个省（市）环保部门以及部分科研机构也开始建设大气监测超级站并相继投入使用。
这些大气监测超级站的功效定位通常分为科学研究型和功效加强型两种。
科学研究型的大气监测超级站以多污染物监测为主要手段，通过理化、光学、气象、卫星等各种监测仪器和手段，综合分析常规和非常规污染物、二次污染物及前驱物的浓度和变化趋势。
对城市或区域复合污染开展深入研究，分析大气污染成因和机理，从而服务于大气科学研究，如中科院遥感所和中国环科院建设的超级站。
环保需求日益迫切，加之传感器技术本身的接连不断发展，正推动环境监测有望成为物联网（IoT）垂直领域中率先落地的亮点应用之一。气体传感器、水环境检测传感器、土壤污染检测传感器等成为建立环境监测系统的“三大基石”，越来越为社会各界及国家的重视。
“三大基石”之一的气体传感器除了在环境监测的其他领域，比如工业、家居、医疗、楼宇等也制造了更多机会。据Yole Développement预测， 2021年气体传感器市场将囊括9.2亿美元的市场价值，未来5年间的年复合增长率为7.3%，当中环境监测更是在全部应用领域中位列第三。
功效加强型大气超级站通常在城市或区域站SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10常规6参数监测的基础上，根据本地环境治理需要，结合当地的地形地貌、气象条件、污染源类型等条件，新增对城市或省级区域传输特征监测和重点特征污染物的监测，特别是加强对光化学污染指标的监测，如上海、湖北等地建设的部分大气超级站。
当然，这两种类型的大气超级站的划分B绝对的，功效加强型大气超级站能够承担科研任务，科学研究型大气超级站的监测数据也可用于灰霾预报。
大气监测超级站涉及气象环境、化学和遥感等多学科，需要一支高素质的专业技术队伍来开展平常维护和对监测数据进行综合分析。
大气监测超级站不是万能的，B建成一个大气监测超级站就能监测和解决一个城市或区域的空气污染的全部机理研究问题。