Ekologinio ūkininkavimo metodai apima gamtos išteklių ir maistinių medžiagų naudojimą pasėliams vietoj cheminių pesticidų ar kitų neorganinių metodų. Agroekologijos sritis dažnai apima temas, susijusias su šiuo natūraliu ūkininkavimo procesu. Be ekologinės sodininkystės, agroekologijos studentai dažnai tyrinėja ekologinį ūkininkavimą taikydami kitus metodus, įskaitant sėjomainą, biologinę kenkėjų kontrolę ir sodinimą.
Ekologinio ūkininkavimo metodai skatina tvarumą ir biologinę įvairovę, nes vengiama sintetinių trąšų, pesticidų ir herbicidų. Ekologiški ūkininkai vietoj to naudoja natūralias trąšas arba kompostą, pagamintą iš gyvulių mėšlo, daržovių likučių ar supuvusių augalų medžiagų. Ekologinė sodininkystė yra vienas iš pavyzdžių, kuriame siūlomas mažesnio masto metodas sodinti augalus, gėles, vaisius ir daržoves be sintetinių medžiagų.
Siekdami plėtoti tvarius ekologinio ūkininkavimo metodus, ūkininkai ir sodininkai kreipiasi į mokslinę discipliną, žinomą kaip agroekologija. Šioje su žemės ūkiu susijusioje srityje pagrindinis dėmesys skiriamas produktyvios, tačiau aplinkai nekenksmingos natūralaus ūkininkavimo sistemos kūrimo ir priežiūros būdams. Kai kurie kriterijai, naudojami vertinant ir taikant agroekologijos metodus, paprastai apima ekologinį ir ekonominį stabilumą, padidintą augalų ar maisto gamybą, maisto saugą ir išteklių tausojimą.
Sėjomaina yra vienas iš daugelio ekologinės žemdirbystės būdų, kuris apsaugo dirvožemį, apsaugo nuo ligų ir vabzdžių. Naudodami šią techniką, ūkininkai ir sodininkai savo augalus ir pasėlius pasuka į skirtingas sodo vietas bent kas dvejus metus, kad suklaidintų plėšrūnus. Sėjomaina taip pat reiškia tam tikros pasėlių, turinčių panašius augimo įpročius, grupės perkėlimą į vietą, kuri priklausė ankstesnei augalų šeimai. Pavyzdžiui, ūkininkas vienoje sodo dalyje gali pasodinti grupę žalumynų, po to – pomidorų ir bulvių grupę. Kitais metais ūkininkas persodina pomidorų ir bulvių šeimą į naują dirvos dalį, o žalumynų šeimą perkelia į vietą, kur kadaise gyveno pomidorai ir bulvės.
Biologinė kenkėjų kontrolė yra susijusi su tam tikrų vabzdžių naudojimu, kad kiti vabzdžiai nepatektų į augalus. Vienas iš būdų pritaikyti biologinę kenkėjų kontrolę kaip ekologinio ūkininkavimo metodą – laboratorijoje veisti parazitų ar vabzdžių grupę ir paleisti juos į lauką, kad augalai būtų apsaugoti. Šių „natūralių priešų“ pavyzdžiai yra vabalai, nėriniai ir vabzdžius puolantys nematodai.
Kiti ekologinio ūkininkavimo metodai apima kompanioninį sodinimą. Ši gerai žinoma natūralaus ūkininkavimo technika orientuota į idėją, kad augalai gali gauti naudos vieni iš kitų, kai jie yra arti. Kai kurie suderinamų augalų pavyzdžiai: kukurūzai, medetkos ir moliūgai; salotos, ridikai ir morkos; ir braškių, špinatų ir fava pupelių. Geresnis dirvožemis, didesnis augalų ar pasėlių derlius ir natūrali kenkėjų kontrolė yra vieni iš sodinimo kompaniono privalumų.