有機蔬菜種植的土地在使用肥料時，在培肥土壤的基礎上，通過土壤微生物的作用來供給作物養分，以有機肥為主，并適當種植綠肥作物，尤其是豆科綠肥培肥土壤。
有機蔬菜施用有機肥、微肥、和部分微生物肥料。其中，有機肥包含堆肥、廄肥、沼氣肥、綠肥、作物秸稈、草木灰、泥肥和餅肥等。有機肥是一種含有大量元素和許多微量元素的肥料，有機肥施入土壤后，經過微生物能夠分解轉換，變成作物能夠吸收利用，提高土壤的供肥能力。
施用優質的有機肥，能夠增加土壤的通氣性和透水性，改善土壤的肥水狀況，有利于作物的生長。有機蔬菜施肥，施用農作物秸稈和禽糞便是有機肥的優質肥料。農作物秸稈粉碎后加入速腐劑，是發酵溫度保持在25℃-45℃，每立方米糞肥用EM原露1公斤加0.5公斤紅糖兌水20公斤，攪勻后靜置30分鐘，再噴灑在半干的糞肥中，翻堆后用農膜包嚴發酵，溫度以不超過45℃為宜。每畝日光溫室蔬菜可深施腐熟的有機肥16-20立方米，分兩次施入，施后澆透水1次。3年以上的蔬菜田，每畝分兩次施入80公斤石灰粉，澆水中和土壤。
有機蔬菜增施微肥，蔬菜施用微肥，可使蔬菜優質高產，但微肥施用量要合理，施用量過多會導致蔬菜產生危害。酸性微肥，如硫酸亞鐵每畝用量不能超過3.5公斤，硫酸錳每畝用量不能超過2公斤；堿性微肥如硫酸銅每畝用量不能超過2公斤，硼砂每畝用量不能超過1.25公斤，硫酸鋅每畝用量不能超過1.25公斤；中性微肥如硫酸鎂每畝施0.5公斤。
有機蔬菜施用化肥要慎重。硝酸銨和其他硝態氮肥一般不宜施用于有機蔬菜。葉菜類蔬菜忌葉面噴施氮肥。氯化銨、氯化鉀等含氯化肥不宜施用于番茄、白蘿卜、紅薯、山藥等。合理施用肥料，更有利于作物的生長，利于土壤對肥力的進一步提高。