La qualità dell'aria a Livorno è controllata tramite un sistema di monitoraggio costituito da una rete provinciale pubblica e da una rete privata.
La rete provinciale è costituita da stazioni che rilevano sia le concentrazioni di sostanze inquinanti sia i parametri meteorologici. Alla rete provinciale pubblica si aggiunge, integrandosi, la rete privata A.R.I.A.L. (Associazione per il Rilevamento di Inquinanti Atmosferici della zona di Livorno) di cui fanno parte aziende private di Livorno e Collesalvetti, con postazioni ubicate sia nel tessuto urbano della città che nelle zone di massima ricaduta delle principali emissioni fisse industriali; la rete, così strutturata, consente di monitorare le diverse sorgenti di emissione (attraverso inquinanti specifici) del territorio livornese, fra cui quelle industriali (centrale termoelettrica ENEL, raffineria ENI, depositi di gas ed idrocarburi) e quelle da trasporto marittimo, che assieme al traffico autoveicolare, forniscono un contributo non trascurabile al fenomeno di inquinamento atmosferico.