Zelené hnojenie predstavuje ekologicky efektívny spôsob zvyšovania úrodnosti pôdy, obsahu dusíka a sprístupnenie ťažko dostupných živín z hlbších pôdnych profilov bez aplikácie priemyselných minerálnych hnojív. K zvýšeniu pôdnej úrodnosti dochádza prostredníctvom dotácie organickej hmoty rastlín pestovaných na zelené hnojenie, ktorá zostáva vo forme mulču na povrchu pôdy a postupne do nej vrastá, alebo sa minimálnym spôsobom do pôdy zapracuje. Táto organická hmota je zdrojovým substrátom pre pôdne mikroorganizmy-dekompozítory, ktoré ju rozkladajú a získavajú z nej energiu a živiny v procese mineralizácie (uvoľnenie a sprístupnenie živín viazaných v organickej forme v rastlinách) a súčasne časť tejto organickej hmoty (vysokomolekulárna, s rozvetvenými reťazcami a s obsahom aromatických benzénových jadier) transformujú v procese humifikácie na rektifikovanú a resyntetizovanú organickú hmotu vyššej kvality – humus.

Tento má mimoriadne pozitívny vplyv na prakticky všetky fyzikálne, chemické a biologické vlastnosti pôdy. Rôzne medziprodukty rozkladu organickej hmoty vzájomne reagujú a interagujú aj s minerálnou zložkou pôdy, výsledkom čoho je tvorba štruktúrnych pôdnych častíc – makroagregátov, ktoré majú stabilizačnú funkciu a zvyšujú retenčnú schopnosť pôdy viazať vodu a živiny; a na druhej strane redukujú straty pôdy vodnou a veternou eróziou. Treba zdôrazniť, že organická hmota rastlín je uhlíkatá (obsahuje najviac C) a preto konečným produktom jej dekompozície je CO₂, ktorý sa z pôdy

uvoľňuje a uniká do atmosféry. Zelené hnojenie tu plní vo vyváženej forme 2 funkcie: najprv C z atmosféry v procese fotosyntézy viaže do organických foriem, ktoré zostávajú v pôde (tzv. sekvestrácia C) a následne dekompozičným procesom je tento uhlík uvoľňovaný do atmosféry. Rastliny na zelené hnojenie tak prispievajú k stabilizácii kolobehu C.

V princípe každý kultúrny rastlinný druh možno použiť na zelené hnojenie, pretože každý takýto druh obohatí pôdu o organickú hmotu a o minerálne živiny v nej obsiahnuté. Z hľadiska bilancie živín však pôdu o minerálne živiny v skutočnosti neobohatíme, pretože do pôdy sa vrátia len tie živiny, ktoré rastiny pestované na ZH z pôdy v priebehu rastu odčerpali, žiadne iné. Bilancia je teda vyrovnaná.