В настоящей статьи даны основы оптических методов и принципы построения многофункциональных оптоэлектронных систем мониторинга природных ресурсов на основе эффектов нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) и многократного НПВО (МНПВО). Рассмотрены оптические системы с применением эффекта НПВО и анализ основных конструкций НПВО и МНПВО датчиков, приведены практические схемы оптоэлектронных систем неразрушающего контроля на основе НПВО и МНПВО.