Ekologinėje gamyboje naudojamas terminas biologinė įvairovė reiškia ne tik tai, jog yra daugiau augalų ir gyvūnų, tačiau ir tai, jog augalai ir gyvūnai, būdingi konkrečiai vietai, auginami natūraliai. Ypatingas dėmesys skiriamas nykstančių augalų ir gyvūnų rūšių išsaugojimui.

Daugelis metodų, naudojamų didinant ekologinio ūkininkavimo produktyvumą, taip pat turi įtakos ilginant augalų ir gyvūnų egzistenciją arba palaikant natūralią biologinę įvairovę. Pavyzdžiui:

• galvijų mėšlo naudojimas didina mikroorganizmų, sliekų, vorų ir vabalų kiekį dirvožemyje;
• naudojant sėjomainą ir parenkant auginimui tinkamas augalų veisles, kurios gali nustelbti piktžoles ir yra atsparios kenkėjams ir ligoms, pasirenkami pageidautini auginti augalai ir slopinami nepageidautini;
• dažnesnės pasėlių sėjomainos sąlygoja tai, jog daugiau auginama pagrindinių javų veislių, ankštinių bei pašarinių kultūrų;
• teikiant pirmenybę vietinėms augalų rūšims ir gyvūnų veislėms, išsaugoma natūrali skirtingų vietovių rūšių ir veislių įvairovė;
• vietoj cheminių sintetinių pesticidų naudojant natūralius piktžolių ir kenkėjų naikinimo būdus, prailginamas gyvūnų amžius.

Ekologiškai ūkininkaujantieji taip pat naudoja ir kitus būdus, kurie padeda išsaugoti natūralią gamtos pusiausvyrą ir biologinę įvairovę ir ūkių apylinkėse. Tokie būdai yra:

• medžių ir gyvatvorių sodinimas;
• senų pievų išsaugojimas;
• natūralių vandens telkinių išsaugojimas;
• medžių ir kitos augmenijos apsauga.

Sintetinių trąšų, cheminių sintetinių pesticidų ir kitų sintetinių medžiagų naudojimo ribojimas taip pat padeda apsisaugoti nuo galimo jų nutekėjimo į vandens telkinius ir kitokio neigiamos įtakos, kuri galima vandenyje esantiems gyviesiems organizmams . Šie apribojimai taip pat saugo nuo galimo bioakumuliacijos pavojaus, kai dideli grobuonys, pavyzdžiui, plėšrieji paukščiai, gali nugaišti, suvartoję dideles dozes tokių nuodingųjų chemikalų, kurių padaugėjo maisto grandinėje.

Būdai, kuriais užtikrinama gyvūnų gerovė pavyzdžiui, leidžiant naminiams paukščiams, kiaulėms, galvijams ir kitiems gyvuliams laisvai ganytis, sudaroma viena iš sąlygų biologinės įvairovės gausėjimui.

Be to, ekologinė žemdirbystė draudžia naudoti genetiškai modifikuotus organizmus tiek auginant augalus, tiek gyvulius. Tai padeda išsaugoti vietinių augalų ir gyvulių populiacijas, skatina kuo įvairesnių augalų ir gyvulių rūšių auginimą žemės ūkyje.

Kai kurie tyrimai nustatė, jog ekologiškai ūkininkaujant mažiau į aplinką išsiskiria anglies junginių, dėl to ekologiniai ūkiai prisideda mažinant klimato kaitą. Veiksniai, galintys turėti tam įtakos, yra šie:

• mažesnės energijos sąnaudos, naudojant perdirbtas atliekas ir perdirbtus produktus vietoj sintetinių trąšų, kurių gamybai reikia didelių energijos sąnaudų;
• išsaugojimas daugiau vietinių augalų rūšių bei apskritai daugiau augmenijos;
• anglies dvideginio išsiskyrimas iš dirvožemio, nes ekologiškai ūkininkaujant stengiamasi padidinti juodžemio sluoksnį dirvožemyje

Ekologinės žemdirbystės tyrimų instituto (FiBL) (en) atliktame tyrime nurodoma, jog skaičiuojant vienam hektarui, šiltnamio dujų emisija yra 32% mažesnė ekologinio žemės ūkio sistemoje nei įprastiniame žemės ūkyje, kuriame naudojamos mineralinės trąšos ir 35-37% mažesnė, nei įprastinės žemdirbystės ūkiuose, kur tręšimui naudojamas mėšlas. Tai galima paaiškinti tuo, kad ekologinis ūkis, gerindamas dirvožemį humuso sudėtį, grąžina į dirvožemį vidutiniškai 12-15% daugiau anglies dioksido nei sistemos, kuriose naudojamos mineralinės trąšos.