Tilhengerne av økologisk landbruk hevder gjerne at driften er mer miljøvennlig og bærekraftig enn konvensjonelt landbruk. For å få det store bildet må man imidlertid regne inn alle faktorer som påvirker miljøet. Naturlige plantevernmidler som er tillatt i økologisk landbruk er ikke nødvendigvis mindre toksiske enn syntetiske, og det kreves ofte større mengder av disse. For å få samme avling med økologisk landbruk kreves det større arealer enn ved konvensjonelt landbruk, noe som øker miljøbelastningen. Lavere holdbarhet på økologiske produkter og manglende betalingsvilje i befolkningen medfører også mer matsvinn, noe som ytterligere øker forskjellene i forholdet mellom konsumert produkt pr. areal. En global omlegging av alt landbruk til økologisk drift ville medføre en økning i klimagassutslipp, i tillegg til at verdens befolkning ikke kunne brødføs.