系统生产力是指一定期间内从农业生态系统所能获得的生物产量。它是农业生态系统能量转化和物质循环功能的最终表现。系统生产力的高低，不是仅以系统内某个生物种群或某个亚系统（如种植业）的生产力为衡量标准，而是以农业生态系统的总体生产力来评价，它包括初级生产力、次级生产力以及腐屑食物链的生产力。在农田条件下，每年每平方米初级生产的生物产量约为0.1～4千克，平均为0.65千克。次级生产力及腐屑食物链的生产力，则视不同生物种群而异。如1头牛每天消耗饲料（干草）7.5千克，增重0.9千克；1只兔每天消耗饲料（干草）0.1千克，增重0.012千克；人工栽培的食用菌，每天每平方米能生产 0.035千克干蛋白质等。因此，农业生态系统中种植业的初级生产和动物饲养业以至腐屑食物链生物的次级生产都应受到重视。
为了提高系统的总体生产力，还需要建立系统内各个生物种群之间相互配合、相辅相成、协调发展的高效能转化系统。一个生物种群常常只利用整个农业资源的一部分，而不同生物种群的合理组合，则能使系统内物质和能量在其循环、转化过程中得到多层次、多途径的利用，通过彼此间的相互调剂、相互补偿和相互促进，产生整合作用，其综合效果往往大于生物种群各个分项效果的总和。这种合理的生态结构，在中国农业生产中随处可见。如在鱼塘中放养草鱼、鲢、鳙、鲮、和鲤等多种食性不同的鱼种，构成一个多层次的营养结构，由此产生的综合生态效果，远远超过单养某个鱼种（见池塘养鱼）。高秆和矮秆作物间、套种，可以提高单位面积农田的总光能利用率；禾谷类作物与豆科作物间、套种，可以兼收培养地力和充分利用光能的效果。在稻作－养猪-养鱼相结合的生态结构下，用粮饲猪、猪粪喂鱼，鱼塘泥作稻田肥料，其农、牧、渔业相互促进的综合生态效果，可超过种稻、养猪、养鱼单项生态效益和经济效益的总和。
系统总体生产力的提高还在很大程度上取决于人类以化学肥料、杀虫剂、除草剂、杀菌剂和石油燃料等形式投入系统的物质和能量。投入量增加可使农业增产。但并非在任何条件下投入越多，系统总体生产力就越大。不适当地使用化肥会破坏土壤结构；单纯使用某一种杀虫剂或杀菌剂会由于害虫、病菌产生抗药性而失去药效；此外，投入物中还常含有镉、汞、铅、镍等重金属，一旦被作物吸收之后，通过食物链的陆续传递和生物浓缩，其浓度可成百倍、成千倍地增加。由此造成的有害物质的富集，不但会严重影响动植物的生长发育，使系统的总体生产力降低，而且有害人体健康。
