环与再生原理的理论基础为生态系统的物质循环，即物质不断在各类生态系统中进行区域间的小循环和全球地质大循环，分层分级利用。若没有物质循环的生态系统，其废弃物中的能量和物质无法再利用，那么这个生态系统的稳定和发展会受到影响。1910年前后，美国土壤学家在东亚国家观察并发现了当地农民在无化肥的条件下维持土地肥力数千年的原因，并写成《》一书。当中提到，多种植能固氮的豆科植物，收集粪便、河泥等有机物质进行堆肥和沤肥，使之转化为有机肥料，施于田中。透过这种方法，土壤结构得到改善，氮、磷、钾等元素都进行循环，得以利用