在农业生产中，动物肠道发酵和粪肥管理、水稻种植、农业土壤、热带草原的烧荒、农作物残留物的田间燃烧、陆地固体废物处置、废水处理、废物焚化等都会产生温室气体。在2006年联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）国家温室气体清单指南的农业、林业及其他土地利用的文件中，农业温室气体主要涉及农田、牲畜和粪便管理、管理土壤中的氧化亚氮（N₂O）排放和石灰与尿素使用过程中的二氧化碳排放三类，林地、草地、湿地等土地利用及变化归入土地利用、土地利用变化与林业类（LULUCF）。其中，农田排放主要包括仍为农田的农田、转化为农田的土地排放，以及水稻种植中的甲烷（CH₄）排放；牲畜和粪便管理主要包括肠道发酵引起的甲烷排放，粪便管理系统中的甲烷和氧化亚氮排放。

农业源温室气体排放总量虽然只占农业生态系统碳氮循环总量的极小部分，但是，农业生产活动是温室气体甲烷和氧化亚氮最重要的排放源之一。联合国粮食及农业组织（FAO）研究结果指出，农业领域内温室气体的最大排放源是家畜养殖中由发生消化作用的肠道发酵产生而排放的甲烷，约占温室气体总排放量的40%，由有机肥的管理与施入导致的温室气体排放量约占26%，化肥在施用过程中排放的温室气体量约占农业排放量的13%，水稻种植排放的甲烷约占农业总排放量的10%，而热带草原火灾导致的排放量约占4%。其中，与农业有关的温室气体排放主要发生在亚洲，其次是美洲、非洲、欧洲和大洋洲。

编制农业温室气体排放清单，可根据关键类别选择联合国政府间气候变化专门委员会清单指南中推荐的层级方法：①层级1方法。采用缺省方法和排放因子。②层级2方法。利用特定国家或区域排放因子。③层级3方法。采用先进方法和特定国家或区域的详细数据。联合国政府间气候变化专门委员会出版了关于全球通用的温室气体排放清单编制指南，为估算温室气体排放提供了大量的经验因子系数；为获得特定国家或区域排放因子，各国已开展了一系列针对典型排放源的研究。模型模拟也常用于清单编制，包括DNDC-Rice、Daycent等。中国在编制农业温室气体清单时，动物肠道发酵和粪便管理的关键源采用层级2方法计算；其他排放源采用层级1方法计算。如，稻田甲烷排放和农田氧化亚氮排放采用中国模型计算，农业废弃物田间焚烧甲烷和氧化亚氮排放采用层级1方法。

2014年中国农业温室气体排放量占温室气体排放总量的6.7%。联合国政府间气候变化专门委员会报告指出，全球范围的农业甲烷排放占人类活动造成的甲烷总排放量的50%、氧化亚氮总排放量的60%。如果不实施额外的农业政策，预计到2030年，农业源甲烷和氧化亚氮排放量将比2005年分别增加60%和35%～60%，减缓农业源温室气体排放对控制全球气候变化有重要作用。