Биологические инвазии чужеродных видов являются одной из главных угроз сохранению биоразнообразия в степной зоне юга России. Традиционные наземные методы мониторинга трудоемки и не позволяют оперативно оценивать распространение видов на больших территориях. В работе представлены результаты исследования по идентификации четырех инвазивных видов древесных растений (Amorpha fruticosa L., Robinia pseudoacacia L., Ailanthus altissima (Mill.) Swingle), на основе их спектральных характеристик с использованием гиперспектральной съемки. Целью работы являлась разработка методических подходов к дистанционной идентификации данных видов по спектральным характеристикам в предикторные фенологические фазы. Гиперспектральная съемка проводилась в лабораторных и полевых условиях с использованием камеры Cubert UHD-185 (диапазон 450–950 нм). Классификация спектральных данных выполнена с помощью алгоритмов машинного обучения (Random Forest и Linear Discriminant Analysis). Установлено, что для A. fruticosa и R. pseudoacacia предикторной фазой является цветение (диапазоны 530–670 нм и 462–466 нм), для A. altissima – плодоношение (диапазон 720–900 нм). Точность классификации моделей достигла 94–100%. Показано, что условия съемки (лабораторные и полевые) существенно влияют на переносимость моделей.