ปุ๋ยอินทรีย์ นับเป็นหัวใจหลักของการทำเกษตรกรรมยั่งยืน โดยสามารถแบ่งออกเป็น 3 กลุ่มใหญ่ ได้แก่ ปุ๋ยคอก (ได้จากสิ่งขับถ่ายของสัตว์) ปุ๋ยหมัก (ได้จากการหมักเศษพืชผัก) และ ปุ๋ยพืชสด (ได้จากการไถกลบพืชตระกูลถั่วลงในแปลงดินเพื่อเพิ่มสารอาหารส่งต่อลงไปบำรุงหน้าดินแปลงฟาร์ม)
นับเป็นอีกหนึ่งวิวัฒนาการของแนวทางการใช้ประโยชน์จากปุ๋ย เนื่องจากปุ๋ยประเภทนี้มีส่วนประกอบเป็นจุลินทรีย์ที่ยังมีชีวิตอยู่ ไม่ใช่การเสริมธาตุอาหารลงในดินโดยตรง แต่อาศัยความสามารถของจุลินทรีย์ที่จะช่วยสร้างธาตุอาหารให้แก่พืชในระยะยาว หรือเปลี่ยนองค์ประกอบบางอย่างที่มีอยู่แล้วให้กลายเป็นสิ่งที่พืชนำไปใช้ประโยชน์ได้ นั่นหมายความว่าจุลินทรีย์ที่นำมาผลิตเป็นปุ๋ยชีวภาพจะต้องมีคุณสมบัติพิเศษตรงตามความต้องการด้วย อย่างน้อยที่สุดคือเพิ่มสารอาหารหลัก 3 ชนิดได้ คือ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม
ปุ๋ยชีวภาพมีอีกชื่อหนึ่งว่า ปุ๋ยจุลินทรีย์ ซึ่งกรมวิชาการเกษตรได้เพิ่มเติมไว้ในคู่มือปุ๋ยชีวภาพว่า ต้องเป็นปุ๋ยที่ช่วยบำรุงดินได้ทั้งทางกายภาพ ชีวภาพ และชีวเคมีด้วย