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有机农业有很多定义，目前要用简短而明确的语句来表达有机农业的概念还不容易，通常人们采用有机农业可以使用的方法或物质来定义有机农业。因此把有机农业简称为不使用化学物质的农业，该定义尽管简练明确，但忽视了有机农业的精华，会给初次接触有机农业概念的人们带来一些误解。
有机农业的最初理论是由美国学者罗德尔提出的。1945年他出版了《堆肥农业与园艺》一书。他从土壤生物学的肥力概念出发，论证了大量使用化肥和农药的害处和有机肥在培养地力上的优越性。
台湾地区有机农业的定义：遵循自然资源循环永续利用的原则，不允许使用合成化学物质，强调水土资源保持和生态平衡之管理系统，并达到生产自然安全农产品目标之农业。根据这个定义有机农产品均必须依据有机栽培规范而进行管理生产。
欧洲把有机农业描述成：一种通过使用有机肥料和适当的耕作措施，以达到提高土壤长效肥力的系统。有机农业生产中仍然可以使用有限的矿物物质，但不允许使用化学肥料。通过自然方法而不是通过化学物质控制杂草和病虫害。
1980年美国农业部的官员在考察有机农业之后，给有机农业下了一个比较确切的定义，即有机农业是一种完全不用或基本不用人工合成的肥料、农药、生产调节剂和畜禽饲料添加剂的生产体系。在这一体系中，在最大可行范围内尽可能地采用作物轮作、秸秆还田等措施；施用畜禽烘肥、豆科作物、绿肥、农场以外的有机废弃物和利用生物防治病虫害的方法来保持土壤的生产力和耕性，供给作物的营养并防止病虫害和杂草的一种农业。尽管该定义还不够全面，但该定义描述了有机农业的主要特征，规定了从事有机农业种植者在有机操作中哪些可以做，应该怎么做，哪些不能做。
国际有机农业运动联盟（IFOAM）给有机农业下的定义为：有机农业包括所有能促进环境、社会和经济良性发展的农业生产系统。这些系统将土壤肥力作为成功生产的关键，通过尊重植物、动物和景观的自然能力，达到使农业和环境各方面质量都最完善的目标。有机农业通过禁止使用化学合成的肥料、农药和药品而极大地减少外部物质的投入，相反利用强有力的自然规律来增加农业产量和抗病能力。有机农业坚持世界普遍可接受的原则，并根据当地的社会经济、地理气候和文化背景具体实施。因此，IFOAM强调和运行发展当地和地区水平的自我支持系统。从这个定义可以看出有机农业的目的是达到环境、社会和经济三大效益的协调发展。有机农业非常注重当地土壤的质量，注重系统内营养物质的循环，注重农业生产要遵循自然规律，并强调因地制宜的原则。
国内学者综合世界各国对有机农业的理解及定义，对有机农业作出定义：遵照一定的有机农业生产标准，在生产中不采用基因工程获得的生物及其产物，不使用任何化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质，遵循自然和生态学的原理，协调种植业和养殖业的平衡，采用一系列可持续发展的农业技术来维持稳定的农业生产体系的一种农业生产方式。