Việc phân vùng chức năng môi trường của địa phương cấp tỉnh thành được tiến hành dựa vào bộ tiêu chí phân vùng, bao gồm nhiều yếu tố thuộc hai nhóm:
1) Nhóm tiêu chí tự nhiên gồm các tiêu chí: Nền địa chất, địa hình, đất đai, mạng thủy văn, thảm thực vật, các hệ sinh thái...
2) Nhóm tiêu chí kinh tế - xã hội gồm các tiêu chí: quần cư nông thôn, quần cư đô thị, khu cung cấp nguyên liệu, khu sản xuất, khu chứa thải, hoạt động nhân sinh...
2.7.3.1. Nhóm tiêu chí tự nhiên:
1) Nền địa chất. Các thông số đo: Diện phân bố các thành tạo địa chất, tính bằng km2; Tuổi địa chất, tính bằng triệu năm; Loại đá chính (theo tên gọi).
2) Địa hình. Các thông số đo: Độ cao tuyệt đối so với mực nước biển, tính bằng mét; Độ cao tương đối so với mực xâm thực địa phương, tính bằng mét; Độ dốc sườn, tính bằng độ.
3) Khí hậu. Các thông số đo: Nhiệt độ trung bình tháng, năm, tính bằng độ; Lượng mưa trung bình tháng, năm tính bằng milimet; Tổng tích ôn, tính bằng độ.
4) Thổ nhưỡng. Các thông số đo: Loại đất (theo tên gọi); Thành phần hóa học, tính theo % hợp phần; Diện phân bố và sử dụng đất, tính bằng ha.
5) Mạng thủy văn. Các thông số đo: Các sông chính (theo tên gọi); Diện tích lưu vực sông, tính theo km2; Lưu lượng dòng chảy trung bình năm, tính bằng m3/s.
6) Thảm rừng. Các thông số đo: Loại thảm rừng (theo tên gọi thảm rừng tự nhiên, rừng trồng, rừng ngập mặn...); Vị trí và diện tích phân bố (km2); Trữ lượng rừng (giàu, nghèo, trung bình, m3 gỗ/ha.
7) Hệ sinh thái và đa dạng sinh học. Các thông số đo: Kiểu hệ sinh thái (trên cạn, dưới nước); Vị trí và diện tích phân bố (km2); Mức độ bảo tồn, bảo vệ.
8) Cấu trúc đới bờ và biển ven bờ. Đây là tiêu chí rất quan trọng đối với phân vùng chức năng môi trường của 28 tỉnh thành có biển của Việt Nam. Các thông số đo bao gồm: Cấu trúc hình thái (đầm ven biển, cồn đụn cát, bãi biển,
biển và đảo); Các tài nguyên và nguồn lợi chủ yếu (trong các thủy vực, trong cồn cát, bãi biển, trên hải đảo, trong biển); Các hệ sinh thái nhạy cảm (rạn san hô, cỏ biển, rừng ngập mặn cửa sông).
2.7.3.2. Nhóm tiêu chí kinh tế - xã hội:
9) Quần cư (chủ yếu là đô thị). Các thông số đo: Giới hạn hành chính và diện tích (km2); Dân số và mật độ dân số (người, người/ km2). Mức độ phát triển cơ sở hạ tầng đô thị.
10) Khu vực cung cấp nguyên liệu. Các thông số đo: Loại hình nguyên liệu cho công nghiệp (khai khoáng, vật liệu xây dựng, cơ khí, chế biến nông lâm sản...); Công suất trung bình năm; Sản lượng (nghìn tấn).
11) Khu công nghiệp, khu kinh tế. Các thông số đo: Vị trí và diện tích mặt bằng (km2), Loại hình (theo tên gọi); Sản phẩm công nghiệp (loại hàng hóa, thị trường tiêu thụ).
12) Khu, trạm xử lý nước thải tập trung. Các thông số đo: Vị trí và diện tích mặt bằng (ha); Công nghệ xử lý (loại hình); Công suất xử lý (m3/ giờ).
13) Khu, trạm xử lý chất thải rắn tập trung. Các thông số đo: Vị trí và diện tích mặt bằng (ha); Công nghệ xử lý (loại hình); Công suất xử lý (tấn/ngày).
14) Hệ canh tác. Các thông số đo: Loại hình canh tác (tên gọi); Diện tích phân bố (ha). Sản phẩm hàng hóa (tấn/năm).
15) Thủy vực tự nhiên và nhân tạo tiếp nhận nước thải: Các thông số đo: Loại hình thủy vực (đầm hồ, sông suối, biển ven bờ...); Diện tích thủy vực, tính bằng (km2); Sức chịu tải của thủy vực ( khả năng pha loãng, tự làm sạch).
Các tiêu chí này luôn luôn song hành tồn tại. Trong những tiêu chí trên được phân ra tiêu chí chính, mang tíng tính chủ đạo như nền địa chất, địa hình, mạng sông, dân cư... và tiêu chí phụ, mang tính cục bộ, có ý nghĩa bổ trợ, như đất đai, thảm thực vật, tài nguyên động vật... Dựa vào tiêu chí chính, mang tính trội để chia ra các vùng quy mô lớn. Các tiêu chí phụ thường được sử dụng để tiếp tục chia nhỏ mỗi vùng thành các tiểu vùng.
Mỗi vùng, tiểu vùng đã được phân ra trên cơ sở tổ hợp các tiêu chí, có sự đồng nhất tương đối về tiêu chí chính và một số tiêu chí bổ trợ. Tùy thuộc hoàn cảnh của mỗi địa phương tỉnh thành mà xác định tiêu chí chính.
Ví dụ, đối với tỉnh Bình Định, do sự phân hóa về địa hình quyết định sự phân bố các hợp phần khác, nên nó được xác định là tiêu chí chính.
Đối với tỉnh miền núi Thái Nguyên, thì mạng sông là yếu tố trội, mang tính quyết định và chi phối các hợp phần tự nhiên, cũng như nhân sinh, nên nó được xác định là tiêu chí chính. Tương tự như vậy đối với một số tỉnh miền núi khác trong cả nước.
Đối với tỉnh Bạc Liêu - một tỉnh đồng bằng ven biển ở miền tây Nam Bộ, thì cao độ địa hình về cơ bản giống nhau, mạng lưới thủy văn, kênh rạch giống
nhau, nên không thể là yếu tố trội. Ngược lại, đặc điểm đất đai và sử dụng đất có sự khác biệt theo phương từ biển vào đất liền, vì vậy nó được xem là yếu tố trội, mang tính quyết định trong phân vùng chức năng môi trường ở tỉnh này.
Như vậy, hệ thống tiêu chí phân vùng chức năng môi trường không phải là một hệ thống xơ cứng, vai trò, ý nghĩa của từng tiêu chí trong hệ thống có thể thay đổi tùy thuộc vào đối tượng phân vùng.
Về phương diện nào đó, việc phân chia các vùng và tiểu vùng chức năng môi trường có thể hình dung như giải một bài toán có nhiều ẩn số. Mỗi vùng (hoặc tiểu vùng) là một hàm đa biến, mỗi tiêu chí nêu trong hệ thống nêu trên là một biến. Nó cũng tương tự như bài toán tính xói mòn trên lưu vực.
Quá trình xói mòn trên lưu vực chịu tác động bởi nhiều yếu tố tự nhiên (địa hình, độ dốc sườn, chiều dài sườn, lượng mưa, thảm thực vật v.v...) và yếu tố nhân tạo (hệ canh tác, cây trồng...), do đó, công việc đánh giá xói mòn theo định lượng khá phức tạp. Tuy nhiên theo phương trình mất đất phổ dụng của Whischmeier - Smith, là một hàm của nhiều biến: A= R.K.L.S.C.P thì có thể tính được lượng đất bị xói mòn A cho từng lưu vực sông.
Như vậy, hàm đa biến trong bài toán phân vùng chức năng môi trường của một vùng, miền nào đó về nguyên tắc cũng có thể tìm lời giải khi biết được sự phụ thuộc của hàm vào các biến, đồng thời biết được tác động tương hỗ giữa các biến trong sự hình thành chức năng môi trường của vùng.