Неотъемлемым свойством агроэкологических систем является повышенная эффективность использования ресурсов, поскольку в таких системах вопросам разнообразия уделяется пристальное внимание, что позволяет добиться синергетического эффекта от взаимодействия различных компонентов системы. При этом одна из ключевых с точки зрения эффективности проблем заключается в том, что во всем мире сельскохозяйственные культуры усваивают менее 50 процентов вносимых в почву азотных удобрений, а остальная их часть теряется в окружающей среде, вызывая серьезные экологические последствия.

В агроэкологических системах природные ресурсы используются более эффективно, особенно те, которые имеются в изобилии и бесплатны: например, солнечное излучение, атмосферный углерод и азот. Благодаря улучшению биологических процессов и круговороту биомассы, питательных веществ и воды производители могут использовать меньше внешних ресурсов; это позволяет сократить затраты и смягчить отрицательные экологические последствия использования этих ресурсов. В итоге снижение зависимости от внешних ресурсов дает производителям возможность повысить самостоятельность и устойчивость к природным и экономическим потрясениям. 

Одним из способов измерения эффективности интегрированных систем является использование отношения земельных эквивалентов (LER). Эта методология позволяет сравнивать результаты совместного выращивания двух или более компонентов системы (например, сельскохозяйственных культур, деревьев, животных) с результатами выращивания тех же компонентов в монокультуре. В интегрированных агроэкологических системах показатели LER нередко оказываются выше. 

Таким образом, агроэкологический подход способствует созданию сельскохозяйственных систем с необходимым уровнем биологического, социально-экономического и институционального разнообразия и согласованию хозяйственных процессов во времени и пространстве в целях повышения эффективности.