Leurs règles d’implantation sont fixées par le Laboratoire central de surveillance de la qualité de l’air LCSQA. L’objectif est d’apprécier la pollution de l'air dans des environnements variés afin d'appréhender au mieux l'exposition de la population.
La localisation dépend de paramètres tels que la météo, la topographie, la densité de population, les transports, les activités industrielles et agricoles, des principales sources d’émissions, des impacts sanitaires… Elle doit répondre aux exigences de surveillance décrites dans les directives européennes et fait l’objet d’une validation du ministère en charge de l’Environnement. Il existe ainsi un référentiel français en termes de conception et labellisation des stations de surveillance de la qualité de l’air.
Les emplacements des stations fixes sont choisis pour surveiller plusieurs polluants dans des agglomérations de plus de 100 000 habitants (critères réglementaires) ou dans des zones à enjeux.