植物そのものを肥料の一種として利用すること「緑肥（りょくひ）」といいます。作物を栽培して収穫すると、本来その土壌に備わった地力が失われます。土壌中の肥料成分が不足したり、窒素や微生物のバランスが悪化したりします。これらを本来のレベルにまで回復させることが、緑肥の最も重要な役割です。緑肥に使う作物としては、主にマメ科とイネ科の植物が使われます。空気中にある窒素を栄養として動植物が利用できる状態にに変換することを窒素固定と呼びます。 緑肥にはさまざまな種類と効果がありますが、まず、土壌に有機成分を供給してくれます。また土壌中に窒素を固定し、微生物を増殖促進させる効果があります。そうすることで、さらに、土壌を団粒構造に変化させることで、土が植物の育ちやすい状態になります。団粒構造は、土の透水性を改善し、空気層を形成してくれることで、土壌病害も抑制してくれます。イネ科植物には、主に土壌への肥料分や有機物の補給と、微生物の増殖を助ける効果があります。マメ科の植物には、根粒菌の作用によって窒素を固定する効果と、土壌中に団粒構造を形成する働きがあります。有機農法では、土の状態を改善することが、よりよい農作物を生産することにつながるわけですが、森林農法（アグロフォレストリー）や自然農では、もともとの土に腐葉土が多く、団粒構造が形成されている場合が多くあります。ですから、大量生産を目的としない自家消費のための家庭菜園なら、森林農法（アグロフォレストリー）や自然農が適していると言えます。以下に緑肥によく用いられる植物を紹介しておきます。

・クロタラリア（マメ科）
クロタラリアは草丈が1.5～2mにもなるマメ科植物で、窒素固定効果とサツマイモネコブセンチュウを抑える高い効果を発揮します。播種の時期は中間地では4～7月、暖地では4～8月が適していて、7～10月にすき込みを行います。

・セスバニア（マメ科）
草丈が3～4mにもなり、根も1m以上に伸びるため、防風や土壌の透水性改善にも効果があります。小麦・大麦・ネギなどのほ場の緑肥に向いており、6～7月に播種を行い、草丈が伸び切った8～10月にすき込みを行います。

・ヘアリーベッチ（マメ科）
ヘアリーベッチはつる性植物で、特に枝豆用の緑肥として用いられます。ヘアリーベッチを利用すると、窒素を施さなくても慣行栽培と同程度の収量・品質が確保できると報告されています。前年の秋9～10月に播種し、翌年5～6月に草丈が伸び切ったところですき込みします。

・クリムゾンクローバー（マメ科）
緑肥としての効果以外にも、春には美しい花を咲かせて景観を楽しむことができる植物です。ダイズシストセンチュウを抑える効果があり、通常3～4月と9～11月の年2回播種することができます。切り花や鉢植えにして販売することも可能です。

・レンゲ（マメ科）
昔から水稲用の緑肥として使われてきたレンゲは、美しい花畑が景観アップにも貢献する植物です。窒素の固定以外にも、菌根菌を増殖させて土壌にリン酸を供給します。一般地では9～10月、寒冷地では8～9月が播種の目安です。

・ソルゴー/ソルガム（イネ科）
土壌中への有機物補給効果が非常に高く、窒素やカリの吸収力も高いため、過剰な肥料成分の除去に最適な植物です。播種期は一般地が5～8月で、寒冷地では5～7月が目安です。ナスなどのバンカークロップ（害虫の天敵を保護・利用するための植物）としても効果的です。

・エンバク（イネ科）
根菜類やレタスなどの大敵である、キタネグサレセンチュウを抑える効果がある緑肥作物です。播種の時期は春・夏・秋が可能で、播種から60日程度で草丈が1m弱になったころにすき込みます。

・大麦（イネ科）
緑肥の効果と同時に、リビングマルチ（生きた植物を土壌表面を覆うマルチとして利用すること）としても人気がある作物で、「らくらく麦」や「てまいらず」などの専用品種も販売されています。にんじん、大根、ごぼうなどの根菜類に被害をもたらすキタネグサレセンチュウの発生や雑草を抑える効果があります。播種期は一般地が4～6月、寒冷地では5～7月で、マルチ利用の場合は刈り取りも不要です。

・ひまわり（キク科）
ひまわりはキク科ですが、以前から緑肥として使用されています。主に土壌の菌根菌を増やして、後作の作物のリン酸吸収を促します。また、深根性のため土壌の透水性改善効果もあります。全国的に5～8月が播種に適しており、農地の景観アップには最高の植物です。