过去三四十年大量使用农药化肥，造成土壤严重问题-土壤肥力下降、盐碱化、板结，使得现在产量下降，病害加剧，环境污染，作物农药残留，危害健康。现在国家大力支持生态有机农业发展，逐步减少农药化肥使用，采用有效的方法修复改良土壤，实现作物生产健康安全高产的目标。
生态农业的总原则顺应自然变化规律，利用物质循环，多样性变化等方式，将绿水青山转化为金山银山，达到生态、经济、社会三重效益，实现农业永续发展。
土壤里面含有有机质、大量和微量矿物质元素，以及土壤生物，为作物生长提供条件。通过堆肥，增加土壤有机质，轮作和绿肥，将有机质还给土壤，增加物质循环可以减少外部输入。
土壤的物理性质会影响植物健康，在土壤结构良好，团粒结构完整，根系进入更深的地方，可以得到足够的水分和氧气。
土壤适宜的酸碱度，可以提高土壤阴离子和阳离子交换能力，从而提高植物养分利用率。
植物根系与土壤的接触面称为根际，根际为土壤微生物生长提供一个很好的生长环境，植物将高达40%的碳水化合物提供给微生物，微生物帮助植物吸收矿物质营养。植物促生长的细菌和真菌刺激根系发育，帮助植物抵御干旱。有益微生物通过资源竞争、生产抗菌化合物和诱导植物增强防御能力等机制，使得病源微生物无法生存，进而使植物不会受病源菌的影响。
最典型的例子是豆科的固氮微生物帮助植物制造氮肥，供植物生长利用。这些植物回归土壤又形成很好的肥料，提高土壤有机质含量，例如紫云英、三叶草等。丛枝根菌可以加速有机物质的分解，并直接将营养物质转移到植物上，丛枝菌根还可以帮助植物抗抵御干旱。还有枯草芽孢杆菌、光合菌等等。
