Ein Agrarökosystem ist ein bewirtschaftetes Ökosystem, das meist einer räumlichen Einheit wie einem landwirtschaftlichen Betrieb oder einem landwirtschaftlich geprägten Einzugsgebiet entspricht. Seine natürlichen Funktionen werden vom Menschen genutzt und in Form von landwirtschaftlichen Erzeugnissen und Dienstleistungen verwertet. Ein Agrarökosystem entsteht somit aus dem Zusammenspiel von Natur und menschlichem Handeln.

Ein Agrarökosystem setzt sich aus abiotischen und biotischen Komponenten zusammen, die miteinander und mit ihrer Umgebung in Wechselwirkung stehen. Gleichzeitig ist es immer in ein soziales, wirtschaftliches und ökologisches Umfeld eingebettet. Agrarökosysteme sind Teil vielfältiger Stoff- und Energieflüsse und biologischer Prozesse (Nährstoffkreisläufe, biologische Regulierung von Schädlingen und Krankheiten, Bestäubung usw.). Agrarökosysteme zeichnen sich durch eine hohe strukturelle und dynamische Komplexität. Diese entsteht durch das Zusammenspiel zweier Ebenen: den ökologischen Prozessen (Wechselwirkungen zwischen Organismen und ihrer Umwelt) und den sozioökonomischen Prozessen (das Zusammenwirken gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Faktoren) geprägt sind.

Im Kontext der agrarökologischen Transformation zielt die Bewirtschaftung von Agrarökosystemen darauf ab, landwirtschaftliche Produktionssysteme zu entwickeln, die die Funktionsweise natürlicher Ökosysteme möglichst weitgehend nachbilden. Dadurch soll der Einsatz industrieller Betriebsmittel reduziert werden. Ein Beispiel dafür ist die Förderung biologischer Gleichgewichte zwischen Schädlingen und ihren natürlichen Gegenspielern (Nützlingen), um den Einsatz chemischer Insektizide zu verringern oder ganz darauf zu verzichten.