Το βιολογικό μαρούλι καλλιεργείται χωρίς τη χρήση τεχνητών φυτοφαρμάκων, λιπασμάτων ή ζιζανιοκτόνων. Οποιοδήποτε είδος μαρουλιού πληροί τις προϋποθέσεις, συμπεριλαμβανομένου του κεφαλομαρουλιού και του φυλλώδους μαρουλιού, αρκεί να καλλιεργείται σε έδαφος που είναι απαλλαγμένο από χημικά προϊόντα και δεν έχει προστεθεί κανένα. Επίσης, δεν μπορεί να συντηρηθεί ή να αντιμετωπιστεί μετά τη συγκομιδή με οτιδήποτε δεν υπάρχει στη φύση. Οι αυστηροί έλεγχοι διασφαλίζουν ότι οι εμπορικοί καλλιεργητές πληρούν τις απαραίτητες απαιτήσεις προκειμένου να χαρακτηρίσουν τα προϊόντα τους ως βιολογικά.
Πολλοί άνθρωποι επιλέγουν να καλλιεργούν βιολογικά μαρούλια στους κήπους του σπιτιού τους, όπου είναι σχετικά εύκολο να ελέγξουν τις προσθήκες στα φυτά και στο έδαφος. Οι ίδιες μέθοδοι θα λειτουργήσουν στο σπίτι ή σε εμπορικές δραστηριότητες. η διαφορά μεταξύ των δύο είναι η κλίμακα της επέμβασης. Το έδαφος γονιμοποιείται με παλαιωμένο λίπασμα που περιέχει μόνο οργανικά υλικά, με χυτά σκουληκιών από σκουλήκια που τρέφονται προσεκτικά ή με άλλα οργανικά λιπάσματα. Για καλύτερα αποτελέσματα, το έδαφος δεν θα πρέπει να έχει προστεθεί τεχνητά προϊόντα σε αυτό για τρία ή περισσότερα χρόνια, κάτι που σε ορισμένες περιπτώσεις αποτελεί προϋπόθεση για βιολογική πιστοποίηση.
Ο έλεγχος των παρασίτων μπορεί να είναι πιο δύσκολος σε ορισμένες περιπτώσεις, καθώς το μαρούλι είναι ευάλωτο σε διάφορα είδη ζημιών από έντομα, συμπεριλαμβανομένων των επιθέσεων από λάχανα, κοπτικά σκουλήκια, αφίδες και χοάνες φύλλων. Δεδομένου ότι δεν χρησιμοποιούνται φυτοφάρμακα στην καλλιέργεια βιολογικών μαρουλιών, πρέπει να βρεθούν άλλα μέσα για τον έλεγχο των παρασίτων. Μια μέθοδος που μπορεί να έχει καλά αποτελέσματα είναι η χρήση αρπακτικών εντόμων ενάντια στα επιβλαβή, προκειμένου να μειωθεί ο αριθμός τους σε σημείο που να μην μπορούν να κάνουν σοβαρό κακό. Η προσθήκη μικροσκοπικών σφηκών Trichogramma είναι ένα αποτελεσματικό μέσο ελέγχου για πολλά διαφορετικά είδη κάμπιων και οι πασχαλίτσες εργάζονται σκληρά για να μειώσουν τον πληθυσμό των αφίδων.
Δεδομένου ότι η εφαρμογή ζιζανιοκτόνων απαγορεύεται, τα ζιζάνια ελέγχονται συνήθως με μεθόδους πιο εντατικής εργασίας. Τρακτέρ ή γεωργοί δουλεύουν το έδαφος μεταξύ των σειρών για να ελαχιστοποιήσουν τον πληθυσμό των ζιζανίων, αλλά μια ορισμένη ποσότητα ζιζανίων είναι αναπόφευκτη. Οι καλλιεργητές επενδύουν πολύ χρόνο κρατώντας τα ζιζάνια υπό έλεγχο έως ότου το βιολογικό μαρούλι είναι καλά εδραιωμένο και μπορεί να κρατήσει το δικό του.
Οι εμπορικοί καλλιεργητές βιολογικών μαρουλιών και άλλων προϊόντων πρέπει να τηρούν προσεκτικά αρχεία που να δείχνουν ποιες καλλιέργειες καλλιεργήθηκαν σε κάθε κομμάτι γης και να αναφέρουν λεπτομερώς κάθε βήμα της διαδικασίας καλλιέργειας. Συνήθως πρέπει επίσης να είναι σε θέση να αποδείξουν ότι ο σπόρος που χρησιμοποίησαν ήταν βιολογικής παραγωγής, αποδεικνύοντας ότι τα χημικά είχαν αποφευχθεί από την αρχή. Οι κρατικοί φορείς επιβλέπουν τη διαδικασία πιστοποίησης και μόνο όσοι πληρούν τις προϋποθέσεις επιτρέπεται να πωλούν τα προϊόντα τους ως πιστοποιημένα βιολογικά μαρούλια. Η εξαίρεση σε αυτόν τον κανόνα είναι ότι σε ορισμένα μέρη οι αγρότες που έχουν πολύ μικρές εκμεταλλεύσεις και περιορισμένες πωλήσεις δεν χρειάζεται να είναι πιστοποιημένοι για την πώληση βιολογικών προϊόντων.