L'investigation historique résume l'histoire du site et identifie les causes probables de la pollution et sa nature. Toutes les informations présentant une certaine importance pour l'environnement sont recueillies en examinant les documents (archives, anciennes photographies aériennes, etc.), en interrogeant les témoins de l'époque et/ou en procédant à une visite des lieux.
Sur la base des résultats de l’investigation historique, un cahier des charges pour l’investigation technique est établi.

L'investigation technique a pour objectif d'établir sur la base de mesures les atteintes aux biens à protéger potentiellement menacés (eaux de surface, eaux souterraines, sols et/ou air), ou le danger que de telles atteintes apparaissent, de telle sorte que l'autorité puisse apprécier si le site doit être assaini ou surveillé, ou s'il ne nécessite aucune mesure. Dans certains cas, il est possible que l'investigation historique fournisse déjà suffisamment d'informations pour déterminer les besoins de surveillance ou d'assainissement d'un site. Dans ce cas, l'investigation technique est superflue.