隨著人口增長，以及新興發展中國家生活水平提高，糧食供應不得不隨之增加，一般認為，到 2050 年，農業產量須進一步增加五成，才能滿足未來 90 億人口的需求。有機農業不使用農藥、化肥，被視為未來農業的新桃源，但在「有機」的漂亮綠衣下，有機農業卻面對一大難題：需要更多土地。尤其是將來要再開發優質的耕種土地，難度只會愈來愈大，因為適合耕作的土地大多早已被開發了。
定義上，有機農業標榜讓食品系統得以持續，避免使合成肥料和殺蟲劑，促進農作物輪耕，關注土壤肥力和實現養分循環。然而，瑞士有機農業研究所（Research Institute of Organic Agriculture，FiBL）的 Adrian Muller 及其他研究員，在期刊「自然通訊（Nature Communication）」的報告中指出，有機耕作的產量較低，因此比傳統生產系統需要用上更多土地。此外，放棄使用合成氮肥，有可能導致食品營養供應不足。
以 2005 至 2009 年作為基準，聯合國糧食及農業組織推算，包括了預期中的產量增加、飲食習慣改變等因素，全球的農場將增加 6%。若 100% 轉型為有機農業的話，將會增長 16% 至 33% 的土地需求，視乎農場真實產量與可能產量相差有多遠。
完全轉型有機農業的好處，包括降低土地侵蝕程度，以及減少溫室氣體排放等。即使將砍伐樹林所增加的碳排放計算在內，由於有機農業不使用合成肥料，能避免當中牽涉的大量碳排放。平均而言，所使用的氮肥中，有 1% 會轉化成溫室氣體一氧化二氮（N2O），而 N2O 是比 CO2 要強 300 倍的溫室氣體。
研究結果顯示，如果在畜牧生產中避免使用糧食作為飼料，加上減少消費動物產品和減少浪費糧食，有機農業將能夠獻益於可持續的營養系統。例如根據聯合國糧食和農業組織所指，全球平均每日消耗 3,028 千卡路里，但當中有 3 至 4 成浪費在運輸和銷售之中。減少消費動物產品則意味著要改變飲食習慣，例如增加豆類食物的佔比，以補充人體所需要的肉類蛋白質。
華盛頓州立大學農業生態學教授 John Reganold 與博士生 Jonathan Wachter 的研究，則對有機農業更為樂觀。研究發表在「自然植物（Nature Plants）」期刊上，比較了有機農業和傳統農業在生產力、經濟效益、環境友善與社會發展各方面的長短處。他們同樣指出，有機耕作系統的產量比傳統農業平均要低約 10% 至 20%，但有機耕作系統對農民而言更有利可圖，亦更環保。
他們認為，要確保全球糧食和生態系統安全，需要有適當的公共政策和私人投資來擴大有機農業。決策者需制訂政策，支持傳統農民加入有機系統；對於私營企業來說，投資有機產品既是創新商機，同時亦提供創業機會，未來幾年相關市場將會持續增長。
