Để có một hệ thống nông nghiệp bền vững, điều mấu chốt là phải xây dựng hệ thống cây trồng, vật nuôi sao cho các nguồn lợi đất, nước và sinh vật được khai thác và bảo vệ một cách hợp lý nhất, đảm bảo tính bền vững hoặc không bị suy thoái của các nguồn lợi này.
Với cách tiếp cận từ duới lên, hệ thống nông trại đóng vai trò quan trọng trong phát triển nông nghiệp bền vững ở các mức không gian lớn hơn như vùng, khu vực và quốc gia. Sự bền vững của hệ thống nông trại phải được đánh giá bằng việc xem xét ảnh hưởng của nó đến hệ sinh thái nông nghiệp và các hệ sinh thái khác. Như vậy, mối quan hệ qua lại giữa mức nông trại và mức hệ sinh thái phải được xem xét trong đánh giá cũng như xây dựng hệ thống nông nghiệp bền vững.
Để đánh giá mức độ bền vững của hệ thống nông nghiệp về mặt sinh thái môi trường, người ta thường dùng các chỉ tiêu mô tả tính bền vững của đất, của sinh vật và của môi trường.
* Tính bền vững của đất:
Người ta có thể dựa vào sự biến đổi của các chỉ tiêu vật lý, hoá học và sinh học của đất theo thời gian để đánh giá tính bền vững của đất
Để đảm bảo tính bền vững của đất ta phải thực hiện các biện pháp sau: + Cung cấp thường xuyên chất hữu cơ cho đất.
+ Phủ đất thường xuyên để chống xói mòn.
+ Khử hay giảm thiểu tối đa các yếu tố gây hại trong đất. + Thực hiện tốt các biện pháp canh tác.
* Tính bền vững sinh vật: chỉ số đa dạng
Đa dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp được tạo nên bởi thành phần loài và kiểu gen của các sinh vật chính: cây trồng, côn trùng, các động vật ăn cỏ, ăn thịt và ký sinh khác cũng như vi sinh vật và sinh vật phân huỷ khác. Trong đó sự đa dạng cây trồng và thảm thực vật nói chung có vai trò quan trọng nhất đối với sự đa dạng các thành phần khác trong hệ sinh thái nông nghiêp.
* Tính bền vững môi trường: đó là việc quản lý các đầu vào và các đầu ra của hệ thống nông nghiệp gây ảnh hưởng đến môi trường.