一、水熱耦合原理

農田生態系統由氣候、土壤、生物等因子的共同作用所形成。其中, 大氣溫度和降水量占主導地位,對其它因子產生重大影響。在農田中，光照、CO2都不是限制因子，而水熱條件，尤其水熱組合，最能反應農田生態狀況。水利是農業的命脈，在不同氣候帶上水熱組合決定了生態系統生產力，生態農田儘量利用天然降水，適度利用客水或地下水，做到“旱能澆、澇能排”。

二、土壤碳氮庫增長原理

碳表現在土壤中即有機質，目前中國耕地有機質普遍很低，平均1%左右。透過有機肥養地，大大幅度提高土壤含碳量。這裡的有機肥，指自然界中的所有光合產物及其衍生物，不僅僅是傳統理解的人糞尿和動物排洩物。氮這是植物光合生長必須的元素。自然界可以利用的氮都來自空氣，空氣中氮氣含量78%。

三、生物多樣性原理

生態農田具有豐富的生物多樣性，尤其是土壤生物多樣性。農田生物多樣性包括種植物種與養殖物種多樣性。在一個多樣性的農業生態系統中，其穩定性也是高的，抗自然災害能力加強，同時延長了農產品貨架期，避免集中上市帶來的農產品滯銷。

四、生態位原理

農田生態系統中的不同物種都有自己的生態位，即在時間空間上所佔據的位置。

五、生態系統原理

生態系統指在自然界的一定的空間內，生物與環境構成的統一整體。在這個統一整體中，生物與環境之間相互影響、相互制約，並在一定時期內處於相對穩定的動態平衡狀態。生態系統是能夠自我維持、自我更新且具有一定恢復能力的。掌握了農田生態因子變化特點、物種組成及其相關關係，人類就可以利用這些生態學知識進行農田生態系統設計，力求獲得最大的產量、生物量或者最高的經濟效益。