主要目的是采用各种监测与量化手段对与农业生产活动相关的各种温室气体排放进行计量和统计。

农业温室气体计量对象主要为二氧化碳、甲烷和氧化亚氮。农业温室气体计量步骤为：①温室气体排放源和碳库的确定。②不同排放源温室气体排放量和不同碳库的碳储量变化量的监测、计算或模拟。③农业温室气体综合温室效应的计算。根据温室气体排放是否发生在农业生产边界以内，可将排放源分为直接排放源和间接排放源。直接排放源指在边界内，与农业生产直接相关的温室气体排放源。间接排放源指发生在边界以外，但和农业生产有间接关系的温室气体排放源。以水稻生产为例，稻田二氧化碳、氧化亚氮和甲烷排放，以及机械耕作过程中燃油燃烧排放，都发生在田块边界内，属于直接排放；因此，土壤和水稻植株、农用机械则属于直接排放源。而在水稻生产过程中所投入的化肥、农药、农用薄膜等农业生产资料，在其生产过程中也会发生温室气体排放；农田灌溉和排水如需用电，发电过程中也会排放温室气体，这些温室气体排放发生在田块边界以外，甚至属于其他行业的温室气体排放，则属于间接排放。因此，农用资料生产工厂、发电厂属于间接排放源。

不同农业领域的排放源各有不同。包括种植业、养殖业、林业、渔业和副业的温室气体排放计量。

种植业的温室气体直接排放源包括土壤、作物植株和农用机械。农田生态系统二氧化碳净排放占温室气体总排放的比例非常小，仅为全球人为二氧化碳排放的1%。因此，政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五次气候变化评估报告对农田二氧化碳排放的态度是中立的，在种植业温室气体计量中农田二氧化碳一般不被考虑在内。农业土壤是全球最主要的氧化亚氮释放源。氧化亚氮是硝化和反硝化作用过程的中间产物。土壤氧化亚氮排放包括自然排放和人为排放。自然排放指未投入氮素情况下土壤自身所含氮素发生转化释放氧化亚氮。人为排放指人为投入氮素所引起的氧化亚氮排放。稻田土壤和植株是农业甲烷排放的重要排放源。农业器械的使用也会通过燃油燃烧来排放温室气体。种植业的间接排放源包括工厂农用资料生产、发电厂发电（农田灌排用电）。

林业温室气体直接排放源包括土壤和机械燃油消耗。林业土壤可发生氧化亚氮自然排放，而施用氮肥后，将发生人为氧化亚氮排放。在林业管理过程中使用机械将带来燃油燃烧温室气体排放。林业温室气体间接排放源主要是林业管理过程所使用的农业投入品生产。

养殖业的直接排放源包括动物肠道发酵、废弃物管理、圈舍燃油燃气消耗，以及发生在养殖场内的饲料作物种植过程中的直接排放源和饲料的制备过程中能源消耗。养殖业的间接排放源包括工厂饲料生产、兽药生产、发电厂发电（养殖场耗电）、化肥等农资生产（如有饲料种植）。

渔业的直接排放源包括水体、发生在养殖场内的饲料加工和生产、养殖场燃油燃气消耗。渔业的间接排放源包括工厂饲料生产、发电厂发电（养殖场耗电）、渔业用药生产。

副业的直接排放源包括产品生产过程或者经营管理过程的燃油、燃气消耗。间接排放源包括生产或管理过程所用生产资料的生产和发电厂发电（生产或管理过程耗电）。

农业温室气体量化手段包括直接监测法、参数法、模型模拟法。农业温室气体排放计量的尺度可以是点位尺度、区域尺度乃至全球尺度。点位尺度一般采用直接监测法和模型模拟法，参数法用于点位尺度会导致计量不确定性太大；而区域尺度和全球尺度则一般采用参数法和模型模拟法。

直接使用采样工具和仪器设备对有机碳含量和温室气体排放量进行监测。土壤有机碳含量一般采用重铬酸钾容量法进行直接监测。土壤-植物系统温室气体排放直接监测法包括静态暗箱-气相色谱法、密闭式动态箱法、开放式动态箱法、微气象学原理的涡度相关法等。林业生物量碳库测定方法主要有收获法和标准木法。动物肠道发酵温室气体直接监测法包括六氟化硫示踪法、呼吸代谢箱法以及头罩法和面罩法等。牧场温室气体排放可采用采样箱法、示踪法、多点连续采样法等。动物粪便管理温室气体排放直接监测法包括静态暗箱-气相色谱法、密闭式动态箱法、开放式动态箱法等。淡水水体养殖温室气体排放可采用扩散通量悬浮箱法、开放式动态箱法、涡度相关法等。

采用开发的排放系数对温室气体排放量进行计算。排放系数或者简单数学模型一般通过对大量野外直接监测数据进行集成分析发展而来。从全球来看，《IPCC 2006年国家温室气体清单指南》给出了估算农业土壤碳库变化、农业土壤氧化亚氮排放、水稻种植甲烷排放、动物肠道发酵甲烷排放、粪便管理系统中的甲烷和氧化亚氮排放，以及林地生物量碳库和土壤碳库变化计算方法和排放因子及相关系数。中国科学家在农业温室气体排放因子方面也进行了大量的研究。2011年中国发布了《省级温室气体清单编制指南（试行）》，给出了适用于中国省级温室气体清单编制的动物肠道发酵甲烷排放、动物粪便管理甲烷和氧化亚氮排放、稻田甲烷排放、农用地氧化亚氮排放的计算方法和排放因子，特别地对中国华北、华东、中南、华南、西南、东北、西北地区不同水稻种植制度给出了具有区域和种植制度特征的2005年甲烷排放因子，同时还将中国农业分为六个大区，分别给出农用地氧化亚氮排放因子。中国化肥生产过程的温室气体排放因子为每吨氮肥（以N计）排放6380～7760千克二氧化碳，每吨磷肥（以P₂O₅计）排放2330千克二氧化碳，每吨钾肥（K₂O）排放620千克二氧化碳。

采用数学统计模型或生态系统模型对农业温室气体排放进行模拟。温室气体排放有很大的空间和时间的变异性，因此用单一的排放因子来估算温室气体排放并不准确，而在大量试验点进行温室气体的长期观测成本非常高。所以，各国科学家开发出一系列的模型来模拟田间尺度到区域尺度甚至全球尺度的温室气体排放。数学统计模型主要是通过建立温室气体排放量、生物量碳库或土壤碳库与易测指标之间的回归方程来对温室气体排放量和碳库进行模拟和估计。由于直接监测法测定森林生物量既费时费力，又影响树木生长，所以森林生物量碳库的估算常采用简单统计模型进行估算。例如，异速生长方程法、生物量转换因子法等。生态系统模型是将生态系统过程和循环理论与数学建模相结合而构建的、用来模拟各种生态系统过程的复杂模型。运用较为广泛的生态系统模型有RothC模型、DNDC模型、DAYCENT模型、ORCHIDEE-STICS模型、CERES-EGC模型等和中国开发的Agro-C模型、CH4MOD模型和IAP-N模型。

农业领域主要关注有机碳库变化以及二氧化碳、氧化亚氮和甲烷排放。农业温室气体排放综合温室效应一般采用全球增温潜势（GWP）或全球温度变化潜势（GTP）进行计算。全球增温潜势是衡量温室气体对全球变暖影响的相对潜力，指其他温室气体特定时间范围的辐射强迫积分值与相同质量的二氧化碳的辐射强迫积分值的比值。全球温度变化潜势是指其他温室气体造成某一选定时间点的全球地表平均温度变化与相同质量的二氧化碳造成变化的比值，用以表示气候响应以及辐射效率和大气生命周期。IPCC第五次气候变化评估报告给出的甲烷和氧化亚氮的全球增温潜势和全球温度变化潜势如表所示。

根据计量目的的不同，可将温室气体计量方法用于各种指标的量化以及各种目标的实现当中。例如，区域温室气体清单编制和基于碳交易的固碳减排计量方法学开发，对农业活动温室效应进行综合评价和研究，农业碳足迹的计算等。农业温室气体计量还可以与其他技术相结合，进行多方面的应用。例如，可以将基于点位的温室气体计量与地理信息系统技术相结合进行升尺度计量，以量化区域尺度的温室气体排放量；也可以采用遥感技术，建立空间数据库，作为基础数据输入模型，进行区域化模拟。