運行環境監測，是指核設施正式投入熱運行（如反應堆裝料）后所進行的環境監測。由于設施的正式運行意味著放射性物質向環境釋放的可能性已經存在，因此從理論上來講，以后的環境狀態一般不能再被看作為不受干擾的初始狀態。前面列出的環境監測計劃的內容和范圍是最全面的和詳盡的。運行時監測計劃的主要任務是監測設施運行對環境的影響，具體可以包括以下幾點：
（1）監督核設施的放射性流出物排放是否滿足國家標準的相關規定；
（2）核查、評估核設施放射性物質的年釋放量，核查核設施對流出物的處理和控制是否正常，為國家優化對核設施廠流出物排放限值管理提供依據。
（3）通過對監測結果的分析，監督核設施運行對周圍環境所產生的即時影響或長期累積趨勢，以便查找原因采取相應措施。
（4）提供估算核電廠周圍公眾集體劑量的主要基礎數據之一，通過對監測結果的分析估算關鍵居民組所受劑量當量或其可能上限。
（5）通過實際測量不斷累積資料，以便進一步確認“三關鍵”，并確定監測時采用的各種參考水平值。
（6）通過對監測結果的分析，發現原來監測計劃的不完善環節，加以評議并改進。
（7）發現異常釋放時，盡快追蹤監測，必要時轉入事故應急監測。
（8）通過對監測結果的分析，并補充必要的研究工作，以便盡可能為摸索核素在環境中的轉移規律和參數，收集有用的實際資料。
（9）驗證核設施環境影響評價報告中的環境影響評價結論及措施建議，為優化同類核設施的環境影響評價提供資料和依據。
