一、水热耦合原理

农田生态系统由气候、土壤、生物等因子的共同作用所形成。其中, 大气温度和降水量占主导地位,对其它因子产生重大影响。在农田中，光照、CO2都不是限制因子，而水热条件，尤其水热组合，最能反应农田生态状况。水利是农业的命脉，在不同气候带上水热组合决定了生态系统生产力，生态农田尽量利用天然降水，适度利用客水或地下水，做到“旱能浇、涝能排”。

二、土壤碳氮库增长原理

碳表现在土壤中即有机质，目前我国耕地有机质普遍很低，平均1%左右。通过有机肥养地，大大幅度提高土壤含碳量。这里的有机肥，指自然界中的所有光合产物及其衍生物，不仅仅是传统理解的人粪尿和动物排泄物。氮这是植物光合生长必须的元素。自然界可以利用的氮都来自空气，空气中氮气含量78%。

三、生物多样性原理

生态农田具有丰富的生物多样性，尤其是土壤生物多样性。农田生物多样性包括种植物种与养殖物种多样性。在一个多样性的农业生态系统中，其稳定性也是高的，抗自然灾害能力加强，同时延长了农产品货架期，避免集中上市带来的农产品滞销。

四、生态位原理

农田生态系统中的不同物种都有自己的生态位，即在时间空间上所占据的位置。

五、生态系统原理

生态系统指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体。在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。生态系统是能够自我维持、自我更新且具有一定恢复能力的。掌握了农田生态因子变化特点、物种组成及其相关关系，人类就可以利用这些生态学知识进行农田生态系统设计，力求获得最大的产量、生物量或者最高的经济效益。