ปุ๋ยเคมีนั้น มีผลเสียอย่างรุนแรงต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะ ไนโตรเจน ซึ่งเป็นปัจจัยหลักในการปนเปื้อนในน้ำ และยังเป็นสาเหตุหลักที่ก่อให้เกิดการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตต่างๆในทะเล การใช้ฟอสเฟตที่มากเกินไปก็มีผลเสียตามมามากมายเช่นกัน
น้ำจะเป็นตัวกลางในการลำเลียงไนโตรเจนและฟอสเฟตซึ่งเป็นสารอาหารหลัก สารอาหารเหล่านี้จะบำรุงพืชพันธุ์ในสภาพแวดล้อมแบบน้ำ (aquatic) ทำให้สิ่งมีชีวิตในทะเลสามารถเติบโตและอุดมสมบูรณ์ แต่ในทางกลับกัน สารทั้งสองตัวนี้ก็จะกระจายในสภาพแวดล้อมทำให้ปริมาณออกซิเจนมีจำกัดสำหรับสิ่งมีชีวิต เมื่อเวลาผ่านไประยะหนึ่งสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นจะสูญหายไป (เช่น ปลา หรือหอย) ลองดูรายละเอียดเกี่ยวกับการเพิ่มคุณภาพน้ำ
ปุ๋ยเคมียังส่งผลเสียต่อดินเนื่องจากการใช้สารเคมีมากเกินไป จะทำลายสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก และทำให้ดินเสื่อมสภาพ จนอาจจะทำให้เกิดสภาวะที่ไม่สามารถให้ผลผลิตใดได้ การพังทลายของดินในสภาวะแวดล้อมทางการเกษตรนั้นเกิดจากการใช้สารเคมี นอกจากนี้ปุ๋ยเคมียังมีข้อด้อยหรือด้อยคุณภาพหากพิจารณาถึงปริมาณสารอาหารขนาดเล็กแล้ว
การใช้ปุ๋ยอินทรีย์หรือปุ๋ยหมัก จึงเป็นทางเลือกที่ให้ประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมและไม่มีผลกระทบด้านลบใด ดังที่อธิบายมาข้างต้น ในทางตรงกันข้าม ปุ๋ยธรรมชาติหรือปุ๋ยหมักยังให้สารอาหารขนาดเล็กที่จำเป็นและให้จุลินทรีย์ในปริมาณที่พอเพียงเพื่อให้สภาพแวดล้อมมีความสมบูรณ์ ขั้นตอนการหมักมีความสำคัญสำหรับผลิตภัณฑ์ชีวภาพ เพราะเป็นการเสริม และทำให้องค์ประกอบชีวภาพต่างๆกลับมามีชีวิตใหม่ สามารถทำลายวัชพืชและจุลินทรีย์ที่เป็นพิษได้ อีกทั้งยังช่วยลดปริมาณของเสียชีวภาพและป้องกันไม่ให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมได้ การเติมปุ๋ยหมักลงไปในดินจึงเป็นการปรับปรุงคุณภาพทางกายภาพของดิน เป็นการเพิ่มอากาศในดินเหนียวและดินที่มีความอัดแน่น เสริมการกักเก็บน้ำในดินทรายและดินที่มีมวลเบา กระตุ้นให้เกิดขั้นตอนทางชีวภาพอื่นๆ ลดอัตราส่วนของก๊าซคาร์บอนและไนโตรเจน และทำให้ดินมีความอุดมสมบูรณ์ ปุ๋ยสดยังมีหน้าที่อีกหลายอย่างซึ่งก็รวมถึงการปรับปรุงคุณภาพดินและการป้องกันสภาพดิน ปุ๋ยสดเช่น เศษไม้ยังมีแบคทีเรียขนาดเล็กที่สามารถปรับสภาพไนโตรเจนให้เหมาะแก่การนำไปใช้ของพืชได้ ปุ๋ยสดยังเพิ่มมวลชีวภาพในดิน ดังนั้นจึงเป็นการเสริมการกักเก็บน้ำ การระบายอากาศและลักษณะอื่นๆของดินที่จำเป็น ระบบรากของปุ๋ยหมักยังสามารถฝังลึกลงไปในดินและนำสารอาหารขึ้นมาใช้ได้ โดยที่พืชที่มีรากสั้นปรกติแล้วจะไม่สามารถนำสารอาหารเหล่านั้นมาใช้ได้
ในการเลือกและใช้ปุ๋ยสดนั้น เราจะต้องคำนึงถึงคุณภาพในการยับยั้งวัชพืชและการป้องกันการพังทลายของดิน รวมไปถึงการทำให้ดินนั้นอัดแน่น พืชที่เป็นปุ๋ยสดบางชนิดเมื่อปล่อยให้เติบโตได้ในระยะหนึ่งจะเอื้อต่อการขยายพันธุ์ของแมลงที่เป็นตัวแพร่ละอองเกสรต่างๆ หากย้อนกลับไปศึกษาดูแล้ว การใช้พืชเพื่อทำหน้าที่เป็นปุ๋ยสดนั้นเป็นวิธีที่มีการปฏิบัติมานานตั้งแต่มีการทำเกษตรหมุนเวียน ซึ่งเป็นการทำให้ดินได้รับสารอาหารและมีสภาพพร้อมแก่การเพาะปลูก