Los sistemas agroecológicos diversificados son más resilientes, esto es, tienen una mayor capacidad para recuperarse de las perturbaciones, en particular de fenómenos meteorológicos extremos como la sequía, las inundaciones o los huracanes, y para resistir el ataque de plagas y enfermedades. Tras el azote en 1998 del huracán Mitch en América central, las explotaciones agrícolas basadas en la biodiversidad, en particular la agroforestería, la labranza en curvas de nivel y los cultivos de cobertura, retuvieron entre un 20 por ciento y un 40 por ciento más de la capa superficial, sufrieron menos erosión y registraron menos pérdidas económicas que las explotaciones vecinas con monocultivos convencionales.

Gracias a que mantienen un equilibrio funcional, los sistemas agroecológicos tienen mayor capacidad de resistir el ataque de plagas y enfermedades. Las prácticas agroecológicas recuperan la complejidad biológica de los sistemas agrícolas y promueven la comunidad necesaria de organismos que interactúan entre sí para autoregular los brotes de plagas. En la escala del territorio, los territorios agrícolas diversificados tienen un mayor potencial para contribuir a las funciones de control de plagas y enfermedades.

Los enfoques agroecológicos pueden igualmente mejorar la resiliencia socioeconómica. A través de la diversificación y la integración, los productores reducen su vulnerabilidad en caso de que falle uno de los cultivos, especies de ganado u otro producto. Reduciendo la dependencia de los insumos externos, la agroecología puede reducir la vulnerabilidad de los productores al riesgo económico. La mejora de la resiliencia ecológica va unida a la mejora de la resiliencia socioeconómica; al fin y al cabo, los seres humanos son parte integrante de los ecosistemas.