Les biomarqueurs, définis comme des changements observables et/ou mesurables au niveau moléculaire, biochimique, cellulaire, physiologique ou comportemental, révélant l'exposition présente ou passée d'un individu à au moins une substance chimique à caractère polluant, sont réputés comme des indicateurs précoces et sensibles de la dégradation de la santé des organismes. Les réglementations environnementales les plus récentes négligent pourtant ces outils biologiques, utilisés en écotoxicologie depuis le début des années 1990. L'une des critiques traditionnellement formulées à leur encontre est en effet le faible pouvoir prédictif de ces changements individuels ou infra-individuels pour des niveaux d'organisation supérieurs (population, communauté, écosystème). Au cours des dix dernières années, les recherches écotoxicologiques sur la valeur écologique des biomarqueurs ont considérablement progressé, permettant de synthétiser les réponses biologiques les plus pertinentes pour diagnostiquer une dégradation de l'état de santé des milieux naturels. Les biomarqueurs dans l'évaluation de l'état écologique des milieux aquatiques met en lumière des biomarqueurs à vocation écologique permet tant des changements d'échelle, donc la prévision d'effets populationnels : perturbations du métabolisme énergétique ou du comportement, atteintes du génome ou de la reproduction. Cet ouvrage démontre que la pertinence écologique de la démarche peut être accrue en déterminant les biomarqueurs chez des espèces ou des stades de vie sensibles, ou chez des espèces clés dans la structure et le fonctionnement des écosystèmes.