Luomuviljelyä viljellään ilman torjunta-aineita ja muita öljypohjaisia kemikaaleja, ja sen sijaan käytetään luonnollisia menetelmiä, joita viljelijät ovat käyttäneet tuhansia vuosia. Näihin menetelmiin kuuluvat viljelykierto, peiteviljelykasvit ja kompostit maan lannoittamiseen sekä luonnolliset menetelmät hyönteisten ja muiden tuholaisten estämiseksi tai poistamiseksi. Lisäksi luonnonmukaisia kasveja ei kasvateta siemenistä, jotka on muutettu geneettisesti. Viljelijät käyttävät menetelmiä luonnonmukaisten viljelykasvien kasvattamiseen, koska niiden katsotaan olevan ympäristölle parempia ja turvallisempia syödä, koska niissä tai niiden sisällä ei ole jäämiä kemiallisista jäämistä.
Niin kauan kuin viljelykasveja käytetään tietyillä menetelmillä, niitä pidetään luonnonmukaisina viljelykasveina. Luonnonmukaisten kasvien nimityksiä luovat eri viranomaiset, jotka määrittelevät säännöt, joita on noudatettava, jotta ne voidaan sisällyttää tähän luokkaan. Tämä tarkoittaa, että voi olla luomuviljoja, vihanneksia, jyviä, kukkia ja monia muita luomuviljelmiä.
Suuri osa maataloudesta luomutuotteiden kasvattamiseen on luonnon tekniikoiden käyttö maan lannoittamiseen. Viljelykierto on suunniteltua maankäyttöä tilalla siten, että jokaisella tilan osalla on jonkin aikaa lepoa ja nuorentumista ilman, että sillä kasvaa mitään viljelykasveja. Viljelijöiden on otettava huomioon kasvun vaikutukset kullekin maan alueelle sekä tarve kasvattaa tietty määrä kasveja kauden aikana. Peiteviljelykasveja kasvatetaan joko myytyjen kasvien välillä, joita kutsutaan käteisviljelyiksi, tai viljelykierron aikana. Nämä kasvit auttavat täydentämään maaperää ravinteilla, joten peitekasvit valitaan maaperän tarpeiden ja kasvien kykyjen perusteella.
Komposti auttaa lannoittamaan maata luonnollisesti käyttämällä ravinteita sisältäviä jätteitä, jotka lopulta muuttuvat maaperäksi. Se auttaa myös pitämään tuholaiset poissa viljelykasveista luonnollisesti. Muita luonnollisen torjunta-aineen menetelmiä ovat luonnollisten kemikaalien käyttö, esteiden istuttaminen viljelykasvien ympärille ja luonnollisesti tuholaisten torjuntakasvien istuttaminen.
Luomukasvien viljelystä ja syömisestä on monia etuja, kuten maan kestävyys, lisääntynyt ravinteiden määrä maaperässä ja viljelykasveissa sekä vähemmän saastumista vesijärjestelmissä. Koska maaperässä, jossa luonnonmukaisia viljelykasveja kasvatetaan, on enemmän ravinteita, tämä tarkoittaa myös sitä, että kasveista peräisin olevassa ruoassa on lisäravinteita. Luomuviljelmissä ei tyypillisesti ole torjunta -aineita ja kemikaaleja, jotka voivat olla haitallisia ihmisten ja muiden eläinlajien elimistölle.