Kiểm soát sâu hại bằng sinh học liên quan tới việc sử dụng các thiên địch (kẻ thù tự nhiên) của sâu hại để kiểm soát chúng, thay vì sử dụng hoá chất chẳng hạn như thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ.
Giống như các biện pháp kiểm soát sâu hại khác, các thiên địch giúp giảm những loài không được mong muốn. Tuy nhiên, tác động tới môi trường của biện pháp kiểm soát sinh học ít hơn so với các phương pháp kiểm soát sâu hại khác do thiên địch không làm ô nhiễm đất hoặc nước, cũng không để lại dư lượng hoặc mùi vị. Ngoài ra, sâu hại không kháng lại thiên địch như chúng đã làm đối với thúôc trừ sâu.
Việc kiểm soát mọi loại sâu hại đều có nguy cơ. Ba lo lắng chính khi thả các thiên địch là: 1)Liệu chúng có áp đảo các thiên địch khác cùng
Phần lớn các loài gây hại là thực vật (cỏ) hoặc động vật (đặc biệt là côn trùng). Chúng xâm lược một môi trường sống mới mà không có các thiên địch đi kèm để kiểm soát chúng như ở quê hương bản địa. Với hoạt động giao thương và đi lại quốc tế ngày càng tăng, vấn đề này ngày càng nghiêm trọng.
Nước Mỹ đang tài trợ trên 300 tỷ USD cho các chương trình nông nghiệp, trong đó có nghiên cứu sâu về các kỹ thuật canh tác nông nghiệp hữu cơ. Hằng năm, nguồn tiền đổ cho các nghiên cứu này là 3 triệu USD, còn khiêm tốn so với mức đầu tư 20 triệu USD cho nghiên cứu nông nghiệp truyền thống. Tuy nhiên, số lượng chương trình, dự án nghiên cứu về nông nghiệp hữu cơ hằng năm đã tăng lên trên 20 so với con số 5-7 một vài năm trước.
Trung tâm Trang trại sinh viên của Trường ĐH California (Mỹ) gần như mất dạng khi ông đi qua hàng rào hoa hướng dương trồng xung quanh cánh đồng cà chua và ngô ngọt. Ở đây, hoa hướng dương được trồng không phải để trang trí mà là phần chính yếu của một chiến lược kiểm soát sâu bệnh của trang trại rau sạch. Theo kết quả nghiên cứu mới nhất về hướng dương dại, loài hoa này được trồng để làm nơi trú ngụ của bọ rùa và ong vò vẽ ký sinh. Đây chính là 2 loài côn trùng chuyên tiêu diệt côn trùng gây hại cho việc trồng trọt.
Các nghiên cứu mới nhất về hệ sinh thái nông nghiệp hữu cơ đã làm rõ những kỹ thuật mà nông dân thời đại mới có thể áp dụng. Nhà côn trùng học David Crowder công tác tại Trường ĐH Washington (Mỹ) nói rằng, việc có nhiều loài thực vật xung quanh cánh đồng và không sử dụng thuốc trừ sâu sẽ kích thích sự cân bằng giữa các loài côn trùng, thay vì để một loài thống trị.
Tại Thung lũng Salinas – nơi cung cấp 80% sản lượng salad cho cả nước Mỹ thường gặp phải tình trạng bọ trĩ tấn công rau diếp. Bọ trĩ là loài khó diệt. Để xử lý, người ta trồng hoa cải gió (một loài hoa trang trí) giữa các luống rau diếp, chiếm 5-10% tổng diện tích cánh đồng. Loài ong vò vẽ sống trong đám hoa cải gió bắt bọ trĩ làm thực phẩm để nuôi con của chúng.
Một số nông dân Mỹ trồng dâu tây đã thực hiện cách dùng các loại bẫy thực vật để thu hút côn trùng có hại nhằm bảo vệ cánh đồng dâu tây của họ. Bọ Lygus khiến dâu tây biến dạng. Tuy nhiên, loài bọ này thích cỏ linh lăng hơn dâu tây. Vì vậy, cứ 50 hàng dâu tây, người nông dân lại trồng một luống cỏ linh lăng. Khi đám bọ Lygus tập trung đông đảo, người nông dân dùng một máy hút bụi lớn gắn trên máy kéo để hút đám bọ đi.