Kui mahepõllumajanduses räägitakse bioloogilisest mitmekesisusest, ei tähenda see mitte ainult taimede ja loomade suuremat arvukust, vaid ka seda, et taimed ja loomad saaks loomulikul viisil kasvada oma põlistes elupaikades. Suurt rõhku pannakse ohustatud taime- ja loomaliikide säilitamisele.

Paljude meetoditega, mis suurendavad mahepõllumajanduse tootlikkust, kaasneb loomuliku lisamõjuna elustikurohkust ja bioloogilist mitmekesisust säilitav efekt. Näiteks:

• Sõnniku kasutamine suurendab mikroorganismide, vihmausside, ämblike ja putukate hulka mullas.
• Külvikordade rakendamine ning umbrohule, kahjuritele ja haigustele vastupidavate taimesortide kasvatamine tugevdab vajalikke ja nõrgestab ebasoovitavaid taimi.
• Külvikorra rakendamisel kasvatatakse suuremal arvul erinevaid toidu- ja söödakultuure, sh liblikõielisi.
• Põliste taimesortide ja loomatõugude eelistamine aitab säilitada eri piirkondade loomulikku mitmekesisust.
• Pestitsiidide asemel umbohu ja kahjurite tõrjeks nende looduslike vaenlaste kasutamine aitab suurendada bioloogilist mitmekesisust.

Mahepõllumehed kasutavad ka muid meetodeid, mis ei pruugi sisalduda üheski määruses, aga sellegipoolest aitavad talus/ettevõttes ja nende ümbruses säilitada looduslikku tasakaalu ja bioloogilist mitmekesisust. Näiteks:

• Hekkide ja puude istutamine
• Vanade heinamaade säilitamine
• Looduslike veekogude hoidmine
• Puude ja muu kohaliku taimestiku kaitsmine

Väetiste, herbitsiidide, pestitsiidide ja muude keemiliselt sünteesitud sisendite kasutamise piirangud hoiavad ära ka võimaliku imbumise veekogudesse ja sellisest saastumisest tingitud negatiivsed mõjud veeorganismidele. Samuti hoiavad need piirangud ära potentsiaalse bioakumulatsiooni, mille tagajärjel kõrgema astme kiskjad (nt röövlinnud) hukkuksid toiduahela etappide jooksul akumuleerunud kemikaali koguste tõttu.

Meetodid, mis aitavad saavutada loomade heaolu nagu näiteks lindude, sigade, veiste ja teistele loomade karjatamine, aitavad samuti suurendada bioloogilist mitmekesisust.

Lisaks sellele on mahepõllumajanduses keelatud geneetiliselt muundatud organismide kasutamine nii taimse kui loomse toodangu puhul. See aitab kaasa kohalike taime- ja loomaliikide säilimisele ning soodustab suurema hulga põllumajanduslike taime- ja loomaliikide kasvatamist põllumajanduses.

Mõned uuringud näitavad koguni, et mahepõllumajanduses on süsiniku emissioon väiksem ning see võib omada tähtsust kliimamuutuse vähendamise juures. Võimalike süsiniku emissiooni vähendavate teguritena on nimetatud:

• Väiksem energiakasutus jäätmete ja kõrvalproduktide taaskasutuse tõttu vastandina tavapõllumajanduses sünteetiliste väetiste kasutamisele, mille tootmisprotsess on energiamahukas.
• Mahepõllumajanduses säilitatakse rohkem kohalikku taimestikku ning ka taimestikku üldiselt.
• Süsiniku sekvestreerimine mulla orgaanilises aines, kuna mahepõllumajandusega püütakse parandada mulla huumusesisaldust.

Mahepõllumajanduse uurimisinstituudi (FiBL) uurimus kinnitab, et kasvuhoonegaaside emissioon hektari kohta on mahepõllumajanduses 32% väiksem kui mineraalväetist kasutavates süsteemides ja 35-37% väiksem kui tavalistes sõnnikupõhistes süsteemides. Uurimus nimetab ühe põhjusena seda, et mahepõllumajandus toob võrreldes mineraalväetist kasutavate süsteemidega 12-15% rohkem süsihappegaasi mulda tagasi, sest avaldab soodsat mõju mulla viljakusele ja huumusesisaldusele.