随着全球日益变暖和气候更为异常，了解气候变化与农业之间的相互关系对于认识农业在促进和缓解全球变暖方面的作用至关重要。碳封存、依赖矿物燃料的资源用量减少和可再生能源的利用都促使有机农业成为降低能耗和减轻能源排放负面影响的开路先锋。有机农业提供的管理规范有助于农民通过加强农业生态系统，开展作物和畜牧多样化生产来适应气候变化，同时建立知识基础，用最有效的方式防止和应对气候变化。

粮农组织推广有机农业，将其作为能够提高可再生资源效率和优化农业生态系统养分和能量循环的一种替代办法。生命周期评估表明，根据生产面积计算，常规生产系统的排放量总是高于有机生产系统的排放量。耕地或用做牧场的干泥炭地的土壤氮氧化物和甲烷排放量可以通过有机管理方法予以避免。在全球范围开展的多项实地试验显示，与无机肥相比，有机肥可使土壤有机碳不断增加，因此能够将大气中的大量二氧化碳封存于土壤中。有机农业能够降低作物生产中温室气体的排放，促进碳封存，而且生物多样性和其他环境服务可提供更多好处，所有这些因素使得有机农业成为在减轻和适应气候变化方面具有诸多优势和巨大潜力的耕作方法。