L'agriculture intensive est caractérisée par l'utilisation massive d'intrants (produits, matériels). Elle repose sur une mécanisation poussée et l'usage d'engrais chimiques, de pesticides, fongicides, herbicides…afin de maximiser la production.
Ce mode de production assure un rendement des cultures important, ce qui permet de nourrir une population mondiale toujours plus nombreuse ; mais il met en péril la biodiversité et la santé humaine, en étant responsable de la pollution des sols, des nappes phréatiques et cours d'eau souterrains.
Les eaux polluées par les substances chimiques et organiques utilisées dans l'agriculture intensive s'infiltrent dans le sol, ruissellent, pour atteindre les nappes phréatiques, les cours d'eau souterrains et les rivières avoisinantes.
Le traitement des eaux polluées par les nitrates et les produits phytosanitaires notamment est très coûteux, et son efficacité est limitée. Le traitement des eaux ne peut pas anéantir toutes les substances chimiques ou organiques utilisées dans l'agriculture intensive, qui se retrouvent au final dans l'environnement.
L'eau est durablement polluée, dégrade voire détruit la biodiversité présente dans les sols et les cours d'eau, et ne peut pas être consommée par l'homme sans être traitée, sous peine de maladies hydriques graves, qui peuvent s'avérer mortelles.
L'agriculture intensive contribue à la désertification des sols. Les haies, les petits bois, les talus, les prairies sont détruits pour favoriser la plus grande surface agricole possible : mais ils contiennent une riche et essentielle biodiversité, et leur éradication est également responsable de fortes inondations, car les barrières naturelles au ruissellement des eaux n'existent plus
De plus, les besoins de plus en plus importants en surface agricole contribuent à la déforestation.
Le recours à l'agriculture intensive apparaît cependant indispensable, notamment afin de contribuer à la résolution de la crise alimentaire mondiale qui sévit depuis 2007. Elle doit cependant être utilisée avec la perspective durable de nourrir le plus grand monde, et non de réaliser un maximum de profit au détriment de l'environnement et des pays en voie de développement.
En effet, les exploitations pratiquant ce type d'agriculture appartiennent majoritairement à de grands propriétaires terriens, qui perçoivent des subventions agricoles élevées pénalisant les pays en voie de développement, et dont l'activité défavorise voire anéantit les petits paysans et les cultures vivrières.
L'alternative écologique à l'agriculture intensive est l'agriculture biologique. L'agriculture raisonnée représente un entre-deux, car elle s'autorise l'utilisation de produits phytosanitaires mais de façon raisonnable, uniquement s'ils s'avèrent vraiment indispensables, et privilégie les traitements biologiques.