Badania wykonuje się w pełni sezonu wegetacyjnego, najlepiej od połowy czerwca do połowy września.
ESMI przyjmuje wartości od 0 (jeziora o maksymalnie zdegradowanej roślinności) do 1 (jeziora o roślinności najbardziej zbliżonej do idealnej), a początkowo obliczało się go według następującego wzoru:
Wskaźnik w tej postaci jest wystarczająco dobry dla oceny jezior głębokich, gdzie głębokość zasiedlenia roślin zależy przede wszystkim od przezroczystości wody, a więc pośrednio od stopnia eutrofizacji. Tymczasem w jeziorach płytkich rośliny teoretycznie mogłyby rosnąć głębiej niż wynosi maksymalna głębokość samego jeziora, przez co tak liczony wskaźnik obniżałby rzeczywistą ocenę. W związku z tym wprowadzono kolejną wersję wzoru:
gdzie: H – wskaźnik zróżnicowania fitocenotycznego Hmax – maksymalne zróżnicowanie fitocenotyczne Z – wskaźnik zasiedlenia N – całkowita powierzchnia fitolitoralu (100%) P – powierzchnia jeziora (km²)
Poszczególne składniki równań wyznacza się w następujący sposób:
gdzie: ni – średnie pokrycie zbiorowiska roślinnego i w obrębie fitolitoralu (średnia arytmetyczna jego pokrycia na poszczególnych transektach) (%) Wskaźnik zróżnicowania fitocenotycznego H jest modyfikacją wskaźnika Shannona.