对于一般市场中买卖的商品，其价值可以由市场价格反映出来。但对于环境质量来说，由于不存在其交易市场，缺乏现成的价格数据来反映其价值。为评估此类非市场商品的价值，经济学中普遍采用两种主要方法，分别为揭示偏好法（revealed preference method）和陈述偏好法（stated preference method）。
 
揭示偏好法（revealed preference method）
对于不存在交易市场的环境商品，有时可以通过观察人们在其相关市场中做出的选择来推断对此类商品的支付意愿。具体而言，环境质量有时是某些市场商品或服务的特征或组成部分，通过观察消费者对于环境质量相关的市场商品的消费情况，可以得到一些消费者对环境质量支付意愿的信息。此类通过与环境质量相关的市场交易来推断个体对环境质量偏好的方法被称为揭示偏好法，主要包括生产与成本函数法（production and cost functions）、享乐定价法（hedonic pricing method）、旅行成本法（travel cost method）、和规避行为法（averting behavior method）。
 
生产与成本函数法（Production and cost functions）
当环境质量对生产活动产生影响时，生产与成本函数法以环境质量作为一种生产投入，关注其在生产方面产生的边际影响，通过生产函数关系间接的估算环境质量微小变化对社会福祉产生的边际影响。具体而言，环境质量作为一项生产投入的边际贡献可以理解为，当环境质量发生微小改善时，使得最终消费品产量上升所带来的消费者效用上升。这一边际影响可以通过将投入的边际产量乘以从最终消费品中获得的边际效用来计算。其中，投入的边际产量定义为增加一单位特定投入做带来的产量增量，可以通过生产函数计算得出；消费品的边际效用为消费者多消费一单位消费品所产生的额外满足程度，一般可以通过消费品的市场价格反映。在使用生产与成本函数法时，需要对生产、成本或利润函数进行估计，这将需要收集所有投入要素及其价格数据，函数估计的准确性依赖于数据收集的质量。生产和成本函数法在环境效益评估中有大量应用，例如空气质量对农业、林业行业的影响；水质变化对供水处理成本、灌溉作业和渔业生产成本的影响等。但这一方法仅用于估计环境质量微小变化时的边际效应，对于更大的非边际变化一般应用其它揭示偏好法，如享乐价格法（hedonic pricing method）和旅行成本法（travel cost method），或陈述偏好法进行估计。
 
享乐定价法（hedonic pricing method）
享乐定价法中的“享乐”一词是指能够给消费者带来快乐或满足感的某些商品特性，或在经济学术语中，是能够增加消费者效用的商品特性。享乐定价法则是指使用统计方法来衡量商品的某些能够增加消费者效用的特性对商品价格的贡献。举例来说，房屋作为一种商品，其价格与它的多种特性相关，包括面积、内部设施、交通便利程度、以及周围环境质量等。在享乐定价法中，通过观察房屋这一商品的市场，可以推断出消费者对环境质量这一特性的偏好。具体而言，享乐定价法通过个体在不同选项中对优势与成本的权衡来估计某些商品特性的经济价值。例如，消费者可能选择环境质量更好的区域的房屋，然而为了获得这样的优势，消费者必须支付更昂贵的房价等成本。这种在环境质量和经济成本之间的权衡，可以被解释为消费者对更好环境质量的支付意愿。
 
享乐定价法被广泛应用于对环境质量改善进行估值，其中有大量实证研究利用该方法结合房价对相关环境质量进行价值评估。另一个享乐定价法的典型应用是估算统计生命价值（value of statistical life, VSL），即对死亡风险的货币化估值。在估算VSL时，研究通常通过观察个体如何权衡工资和与工作相关的致命风险这两项因素，推断人们对降低致命风险的支付意愿。
 
采用享乐定价法要求数据样本存在一定的异质性，即所观测到的商品需要在关注的特性上有所差别。举例而言，在估算空气质量的经济价值时，如果观测到的所有房屋都处在同等的空气污染程度中，则无法对其经济价值进行估计。但另一方面，如果纳入样本的个体差异很大，例如包含不同省份甚至国家的房屋，则需要注意这些差异过大的个体可能存在其它因素的不同，而这些因素可能难以量化衡量，将导致估计出现偏差。此外，地理上的距离或其它限制可能导致人们无法在分离的市场上自由选择商品，因此对这些分离市场上的商品进行对比无法反映人们的偏好。基于这些原因，在进行此类分析时需要谨慎选择数据样本。
 
旅行成本法（travel cost method）
旅行成本法用于估算与用于休闲娱乐的生态系统或场所的相关经济使用价值。进行此类休闲娱乐活动的收益很少被完全反映在入场价格中。旅行成本模型基于人们对户外休闲娱乐场所的环境质量和旅行成本之间的权衡来推断环境质量变化的价值。例如，消费者在选择户外休闲娱乐场所时可能面临这样的不同选项，附近的环境质量一般的国家公园，或是更远的环境质量很好的国家公园。选择环境质量好的国家公园可以为消费者带来更高的效用，但同时可能需要支付额外的旅行成本，基于这一环境质量与旅行成本之间的权衡揭示了消费者对环境质量的偏好。
 
此类户外休闲娱乐活动通常没有明确的市场价格，旅行成本法通常使用往返该生态场所的旅行成本来反映该次旅行的价值。这些成本包括旅行者的实际货币支出以及时间成本。其中实际货币支出包括入场费、往返生态场所的交通费、停车费等。时间成本包括旅行参与者往返场所花费的时间以及休闲娱乐所花费的时间价值，该价值通常基于参与者的小时工资以及工作时间的灵活度来估算。除旅行成本外，此类研究还需要收集其它影响旅行选择的数据，包括生态场所的特征（设施质量、环境质量等）、旅行者的特征（年龄、收入等）。
 
使用旅行成本法对休闲出行需求进行建模时，可以采用单站点模型（single-site model）考察消费者在固定时间段内对特定生态场所进行的旅行次数；或多站点模型（multiple-site model）检验个体在一组可选的生态场所中选择去往哪个站点，或者在固定时间段内对各个可选择场所进行的旅行次数。在使用旅行成本法时需要尽可能确切的定义所关注的生态场所，例如一个特定的垂钓点或者露营地。场所定义越精确，旅行成本和场所特征的度量就越精确，估算结果也越可靠。此外，旅行成本法中假设休闲娱乐活动是去往特定生态场所的唯一出行目的。如果旅程中包含多个目的将违反这一核心假设，不能使用旅行成本代表这次旅程的价值。通常，样本数据中将剔除此类包含多个目的的出行。
 
规避行为法（averting behavior method）
规避行为法可以用于估计多种环境收益的经济价值，在近期的研究中主要被应用于健康风险变化的效益分析，旨在通过观察人们为避免或减缓环境质量变化带来的健康风险而采取的防御性措施，将消费者的这种规避行为与降低的健康风险相结合，从而推断出人们对环境质量改善的支付意愿。此类规避行为包括通过购买和使用空气净化器和口罩，或者预防性医疗护理或保险等商品来降低空气污染带来的健康风险等。
 
通常，对环境质量微小变化的支付意愿可被分解为以下组成部分：为规避和缓解环境污染相关风险的实际支出、相关的时间成本、以及健康影响带来的痛苦和创伤所造成的效用损失。其中实际支出和时间成本原则上可以通过人们的规避行为估算得出，但最后一项效用损失一般无法观测到，因此通过规避行为法估算的与规避行为相关的成本将被解释为对环境质量变化的支付意愿的下限。规避行为法所需的数据主要包括环境质量、规避行为和健康影响，具体包括所处环境的污染程度；为避免或减轻风险而采取的措施及其相关成本；具体的健康影响，例如症状的严重程度、频率和持续时间；以及影响健康结果的其它因素，例如年龄、基础健康状况等。
 
使用规避行为法进行分析时，注意消费者的决策是基于其感知到的规避行为的收益的，而此类分析的准确性依赖于这一感知收益与实际风险降低之间的一致性。为确定个体在进行规避行为时感知到的收益，有时有必要以问卷调查的方式来收集这一信息。例如，如果调查显示个体感知到的健康风险低于专家对该风险的评估，那么使用较低的感知风险对支付意愿进行估计更为合适。此外，使用规避行为法时理论上需要假设规避行为带来的唯一收益是减缓环境污染的相关风险。但实际上，许多规避行为还可以提供其它效用或增加额外的成本。例如，新风系统除了可以提升室内空气质量，还可以提供调节室内温度的功能；佩戴口罩可以降低空气污染暴露，但可能造成佩戴者舒适度下降。在对支付意愿进行估计时，需要考虑到这些与规避行为相关的额外收益或成本，它们可能对估计造成偏差。
 
陈述偏好法（stated preference method）
估算支付意愿的另一种主要方法是陈述偏好法。与揭示偏好法依赖于人们在真实市场中的实际选择不同，陈述偏好法为所讨论的非市场物品构建一个假设市场，依赖于人们对假设问题的回答来得到人们的支付意愿信息。具体而言，陈述偏好法一般通过问卷调查等方式进行，在问卷中给出一个或一系列描述需要被估值的非市场商品的潜在变化的假设情景，例如由于某特定政策导致的居住地的空气质量的改变，而后要求受访者给出相应的支付意愿。陈述偏好法的优势是可用于评估非使用价值（例如生态环境的内在价值）。通常对于物品的非使用价值无法找到相对应的市场交易来反映人们对它的偏好，因此揭示偏好法无法衡量此类价值。此外，陈述偏好法可以灵活的设置假设情景以贴合实际政策，在一定程度上可能产出对政策制定者更具指导意义的结果。但另一方面，由于该方法基于构建的假设市场，可能造成受访者认知偏差、以及难以对假设性问题提供贴合真实情景的答案等问题，其估计结果在一定程度上受到质疑。
 
在采用陈述偏好法进行估值时，需要考虑一系列调查设计问题。通常，为使陈述偏好法估计值更具有效性，研究者将尽可能保证受试者在陈述偏好法中的选择与其在真实市场中的交易相一致。在陈述偏好法中构建假设市场情景时，首先需要仔细定义要评估的非市场物品，详细描述一系列受访者需知的物品属性；其次需要描述交易背景，包括具体的支付方式，并需要让受访者意识到其预算限制；此外，需要谨慎设置假设情景以提供恰当的激励，使受试者提供尽可能贴近真实值的支付意愿，尽量减少受试者采用策略性的出价方式进行交易（例如“搭便车”或“超额认捐”）。实际上，不同的调查形式会引起受试者不同的反应，改变问题的措辞或顺序也会影响回答。因此，在此类研究中研究人员需要为其选择的调查方式提供理由，并讨论该选择该方案对估计结果可能产生的影响。
 
疾病成本法（cost of illness, COI）
在WTP难以估算时，疾病成本法可以作为一种替代方法对环境质量变化的健康影响进行价值估算。COI方法基于与疾病相关的直接和间接成本来估计疾病的经济负担，其中直接成本指与诊断、治疗、护理和就医途中涉及到的交通住宿等相关的支出，间接成本代表与疾病相关的收入、生产力和休闲时间的损失。COI方法的优势是易于实施，结果直观且易于解释。但需要注意COI并不能代表健康风险变化的所有经济价值，因为它不包括因疾病带来的痛苦和创伤造成的效用损失，也不考虑个人为避免疾病而采取的规避行为的成本。当这一部分缺失的成本较小时，例如针对轻微的、急性的疾病时，COI可以较好的作为估算WTP的替代方法。此外，COI估计值包含了其它相关方承担的成本（例如政府及保险公司承担的医疗成本等），而WTP估计值通常不包含此类成本。因此，当使用COI方法时，需要承认并讨论使用COI估计值与WTP之间的固有偏差。