Metody rolnictwa ekologicznego polegają na wykorzystaniu zasobów naturalnych i składników odżywczych do sadzenia upraw zamiast chemicznych pestycydów lub innych metod nieorganicznych. Dziedzina agroekologii często obejmuje tematy związane z tym naturalnym procesem rolniczym. Oprócz ogrodnictwa ekologicznego studenci agroekologii często badają rolnictwo ekologiczne za pomocą innych metod, w tym płodozmianu, biologicznego zwalczania szkodników i sadzenia towarzyszącego.
Metody rolnictwa ekologicznego promują zrównoważony rozwój i bioróżnorodność poprzez unikanie nawozów sztucznych, pestycydów i herbicydów. Zamiast tego rolnicy ekologiczni stosują naturalne nawozy lub kompost z nawozu zwierzęcego, resztek warzyw lub zgniłej materii roślinnej. Ogrodnictwo ekologiczne to jeden z przykładów, który oferuje metodę na mniejszą skalę do sadzenia roślin, kwiatów, owoców i warzyw bez materiałów syntetycznych.
Aby opracować zrównoważone metody rolnictwa ekologicznego, rolnicy i ogrodnicy zwracają się do dyscypliny naukowej znanej jako agroekologia. Ta dziedzina związana z rolnictwem koncentruje się na sposobach projektowania i utrzymywania wydajnego, a jednocześnie przyjaznego dla środowiska naturalnego systemu rolnictwa. Niektóre z kryteriów stosowanych w ocenie i stosowaniu metod agroekologicznych obejmują ogólnie stabilność ekologiczną i ekonomiczną, zwiększoną produkcję roślinną lub żywnościową, bezpieczeństwo żywności i ochronę zasobów.
Płodozmian to jedna z wielu metod rolnictwa ekologicznego, która utrzymuje żyzność gleby, choroby i owady. Korzystając z tej techniki, rolnicy i ogrodnicy obracają swoje rośliny i plony w różne części ogrodu przynajmniej co dwa lata, aby zmylić drapieżniki. Płodozmian oznacza również przeniesienie określonej grupy upraw o podobnych nawykach wzrostu na miejsce, które należało do poprzedniej rodziny roślin. Na przykład rolnik może zasadzić grupę zieleni w jednej części ogrodu, a następnie grupę pomidorów i ziemniaków. W następnym roku rolnik przesadza rodzinę pomidorów i ziemniaków na nową część gleby, przenosząc rodzinę zieleni do miejsca, w którym kiedyś znajdowały się pomidory i ziemniaki.
Biologiczne zwalczanie szkodników kręci się wokół wykorzystywania określonych owadów do powstrzymywania innych owadów przed roślinami. Jednym ze sposobów zastosowania biologicznego zwalczania szkodników jako metody rolnictwa ekologicznego jest wyhodowanie grupy pasożytów lub owadów w laboratorium, a następnie wypuszczenie ich na pole w celu ochrony roślin. Przykładami tych „naturalnych wrogów” są biedronki, koronkiwigi i nicienie atakujące owady.
Inne metody rolnictwa ekologicznego obejmują sadzenie towarzyszące. Ta dobrze znana technika uprawy naturalnej skupia się na idei, że rośliny mogą odnosić korzyści, gdy są umieszczone blisko siebie. Niektóre przykłady kompatybilnych roślin obejmują: kukurydzę, nagietek i dynie; sałata, rzodkiewki i marchewki; oraz truskawki, szpinak i fasola fava. Lepsza gleba, wyższe plony roślin lub plonów oraz naturalne zwalczanie szkodników to jedne z zalet sadzenia towarzyszącego.