有机农场应有丰富的有机质回归土壤中，供为土壤生物及有益微生物的粮食。用以丰富土壤微生物相，繁殖微生物族群，增进微生物活性。这些活跃的微生物分泌的胶结物质和菌丝，有助于形成土壤团粒构造。微生物对有机质的矿质化，也有重要的功能。所以充分供应土壤有机质，是有机农场土壤肥培管理的基础。在施用商品化堆肥或有机资材时，应防止重金属及其它污染物质的累积，且应维持适当的土壤ph值。
如果堆肥的原料含有人粪尿，则不得应用在供人类食用之蔬菜生产上。土壤肥力与作物生长，关系至为密切。台湾一般新冲积土中，含有相当丰富的盐基，包括钙镁钾，以及铁锰铜锌等必要微量元素。但除非有机质含量丰富的土壤，一般土壤矿物中并不含有作物必要的氮和磷。除了豆科植物可以和根瘤菌共生，自行固定空气中氮素，加以利用外，大部分作物栽培都必需额外供应氮肥及磷肥。氮磷钾三要素中，钾肥可以在黏土矿物风化过程缓慢释放，所以如果并非密集的栽培，能让土壤有适当的休耕期间，事实上钾肥可以不必大量施用。但栽培根茎作物时，则对钾肥的需求极为迫切。有机栽培可以施用草木灰或腐植酸钾，补充钾肥。磷肥则以磷矿石、骨粉为宜。磷矿石由于含有氟的成分，结构有如牙齿，除非在酸性土壤中，否则有效性相当低。
补充土壤中营养元素最好的材料，当然是腐熟的有机质堆肥和绿肥。堆肥和绿肥中除含有机碳源，可以供应土壤微生物充足的食粮外。这些有机质肥料并含有丰富而均衡的氮、磷、盐基以及微量元素，对作物根系的发展以及植株的生育，有重要的功能。
有人不明了化学肥料为什么不能用在有机栽培上，这牵涉到化学肥料的制造过程。我们都知道化学肥料制造过程中，耗费了大量的能源，这与有机农法低投入的哲学，是互相抵触的。但最主要的原因还不在这里，我们用得最多的肥料，包括硫酸铵、过磷酸钙，和硫酸钾，在制造的过程，都添加了硫酸。这些化学肥料施用到土壤，等到铵、钾离子及磷酸根被植物吸收之后，剩下硫酸根残留在土壤中，结果使得土壤急速的酸化。土壤急速酸化的结果，造成土壤中许多营养元素有效性降低，微生物活性降低，重金属溶解度增加。此外，过剩的硝酸盐淋洗进入地下水，污染水资源。磷酸盐被冲刷流入水库或湖泊，造成水库湖泊的优养化，对生态有不利的影响。蔬菜吸收太多的氮素，形成硝酸盐含量过高，对人体健康也有不良影响。有机堆肥以缓效性分解释放，均衡养分，不致造成某些元素过量吸收之问题。
堆肥是最好也是最环保的肥田物质，有机农场应该自己制造堆肥。可用的材料包括残枝落叶、杂草、任何天然纤维物质、茶渣、咖啡渣、菜屑、果皮及厨余，均可以用来制造堆肥。作物残株加上一些动物粪肥充当氮源，添加少量石灰，并加上少许天然林木下土壤，当做微生物来源，调整含水量至60~70%，堆积一定厚度，在通气情况下，即可制造很好的堆肥。通气良好情况下，腐熟过程的高温，通常也可以消灭有害的病原菌及杂草种子。堆肥可以说是养分最均衡的肥田物质。堆肥制造过程一定要注意材料的调配，适度氮源的供应，堆积的高度，以及适时翻堆通气，以便好气性菌发挥作用，在良好的腐熟过程中发生高温，以杀灭杂草种子及病原菌。
种植豆科绿肥，在开花期前翻耕入土，可以有效增进土壤肥力。在土壤中养殖蚯蚓更是最好的方式，蚯蚓以有机物质为食物，将它分解，再以拟粪形式排出，有助于产生土壤团粒构造，改善土壤排水通气性，并提供养分，蚯蚓产生的酵素也可以提高细菌的效率，促成新鲜有机质腐熟及矿质化。许多天然有机物质，包括鱼粉、骨粉、血粉、海藻粉、草木灰、豆粕、腐熟的动物粪肥，都是很好的肥田物质，有助于维持土壤中丰富而均衡的养分供应。