在物联网技术的延伸中，智慧环保更注重感知层技术和智慧层技术的应用，可以实现环境污染源、大气环境质量等方面的实时、自动化的环境数据感知系统，实现对环境污染源、大气环境质量等数据的实时采集和监控，并通过强大的计算能力对大量环境保护监测数据进行智能分析。
智慧环保系统的总体结构分为四层：感知层、传输层、智慧层和服务层。
智慧环保系统的知觉层：使用任何能随时随地感知、测量、捕捉和传递信息的设备、系统或过程，以达到对环境质量、污染源、生态、辐射等环境因素“更透彻的感知”；
智慧环保系统的传输层：利用环保专网，结合4G网络、卫星通信等技术，将储存在个人电子设备、组织、政府信息系统中的环境信息进行交互、共享，以达到“更加全面的互连”；
智慧环保系统的智慧层：利用云计算、虚拟化、高性能计算等技术手段，对跨地域、跨行业的海量环境信息进行整合和分析，实现大容量存储、实时处理、深度挖掘和模型分析，使之“更加智能”；
智慧环保系统的服务层：利用云服务模式，构建面向对象的商业应用系统和信息服务门户，为环境质量、污染防治、生态保护、辐射管理等业务提供“更加智慧的决策”。
具体地说，主要涉及数据采集硬件前端和后台数据中心软件系统两个部分，数据采集硬件负责采集现场环境数据，所能采集到的环境数据包括空气温湿度、土壤温湿度、CO2浓度、光照强度、水温、水中氨氮、溶解氧浓度、pH值等，通过智能分析软件系统对数据进行汇总分析、显示和报警，当环境数据超出系统设置的阈值时，系统会产生报警，通过声光报警器、手机短信、弹出窗口等形式通知有关人员，同时启动或关闭相关设备调节现场环境指标。其中4G无线传输起着重要作用，一般是工业级无线路由器为主，作为两端的传输管道。
