Das Luftmessnetz Baden-Württemberg dient der Langzeitüberwachung von Luftschadstoffen unter Berücksichtigung verschiedener Belastungssituationen. Verkehrsmessstationen werden an verkehrsreichen Straßen betrieben, städtische Hintergrundstationen in Wohngebieten mit einer dichten Bebauung ohne unmittelbaren Einfluss von Verkehr oder anderen lokalen Emissionsquellen. Ländliche Hintergrundmessstationen liegen weitab von durch den Menschen erzeugten Emissionen. Die Messstationen des Luftmessnetzes werden langfristig betrieben und lassen Aussagen über die zeitliche Entwicklung der Luftbelastung zu.

Mit den Spotmessungen werden seit 2004 an straßennahen Belastungsschwerpunkten der verkehrsrelevante Schadstoff Stickstoffdioxid und an besonderen Belastungsschwerpunkten auch Feinstaub PM10 gemessen. Aufgabe der Spotmessungen ist die Erfassung der Immissionsbelastung an innerörtlichen Straßen mit hohem Verkehrsaufkommen sowie schlechten Ausbreitungsbedingungen. Im Gegensatz zu den Verkehrsmessstationen handelt es sich bei den Spotmessungen um zeitlich befristete Messungen. Werden die Grenzwerte an einer Spotmessstelle eingehalten, werden die Messungen an einer anderen zu untersuchenden verkehrsreichen Straße in Baden-Württemberg platziert. Werden Grenzwerte überschritten, muss das zuständige Regierungspräsidium in Zusammenarbeit mit der betroffenen Stadt oder Gemeinde entsprechende Maßnahmen zur Luftreinhaltung ergreifen.

Neben dem Luftmessnetz und den Spotmessungen werden zeitweise Sondermessungen betrieben, so z.B. aktuell verkehrsnahe Sondermessungen.