A mezőgazdasági területek nem kizárólag a növénytermesztés és az állattartás helyszínei. Egy jól kialakított agrártáj számos élőlénynek is otthont adhat, miközben a természetes folyamatok a gazdálkodás szempontjából is értékes szolgáltatásokat nyújthatnak. Az agroökológia éppen ezt a kapcsolatot helyezi a középpontba: olyan gazdálkodási rendszerek kialakítására törekszik, amelyek a termelési szempontok mellett az ökológiai folyamatokat és a táj adottságait is figyelembe veszik.

Agroökológia és biodiverzitás szorosan összekapcsolódó területek. A változatos élőhelyekkel, növényállománnyal és tájelemekkel rendelkező mezőgazdasági környezet többféle élőlény számára biztosíthat megfelelő feltételeket. A nagyobb biológiai változatosság pedig hozzájárulhat egy összetettebb és ellenállóbb ökoszisztéma kialakulásához. A biodiverzitás nem csupán azt jelenti, hogy sokféle növény és állat él egy adott területen. Az élőlények közötti kapcsolatok legalább ennyire fontosak. A beporzó rovarok, ragadozó rovarok, talajlakó szervezetek, madarak és más élőlények különböző szerepet tölthetnek be az agrárökoszisztémában.

A változatosabb környezetben több olyan természetes folyamat működhet, amely közvetetten a mezőgazdasági termelést is segítheti. A beporzók például számos kultúrnövény szaporodásában fontosak, míg egyes ragadozó szervezetek a kártevők természetes szabályozásában játszhatnak szerepet. A biodiverzitás megőrzése ezért nem feltétlenül jelent ellentétet a mezőgazdasági termeléssel. Megfelelő tervezéssel a termelési és természetvédelmi szempontok bizonyos esetekben egymást is erősíthetik. Az agroökológiai szemlélet egyik fontos jellemzője, hogy a gazdálkodási rendszert nem elszigetelten kezeli. Figyelembe veszi a talaj, a víz, a növények, az állatok és a mikroorganizmusok közötti kapcsolatokat is.