绿肥是中国农家的传统肥料，不但在生态平衡、促进良好的生态循环有其独特的作用，对农植物的增产，对饲养业的发展，对农副业生产都有其多方面的作用。
豆科绿肥，都具有固定氮素的能力，每公顷产22500千克鲜草的苕子绿肥，一般可以从空气中固定75千克多氮素（除去从土壤中吸收37.5千克），相当于375千克多硫酸铵的含氮量，历来有每种667米2绿肥就等于建了一个小小的氮肥厂的说法，有些绿肥如豆科的紫云英、紫花苜蓿、草木樨、田菁、十字花科的芸苔属植物等，都具有较强的溶解土壤中难溶性磷的能力，从而增加了土壤速效磷的含量。水花生有富集钾的能力，光叶苕子有富集锌的能力。种植这些植物，可以提高这些营养元素的有效性。有些绿肥植物在净化环境，防止土壤污染有很大的作用，如水生绿肥水葫芦，不但能富集重金属，而且能净化水质，促进污水的农业利用。
由于绿肥具有较高的肥田作用，且种植绿肥可以提高农业产量，一般每500千克绿肥可以增产粮食15～50千克，而在低产地区，这种作用特别显著。因此，常作为开发低产田的先锋作物。绿肥不但耕翻后的当季有明显的增产效果，而且其后效一般可以延续到三季以上。
绿肥还是一种很好的饲料植物。一般绿肥植物的粗蛋白含量以干料计算约为15％～20％，还有大量的氨基酸、各种维生素和营养元素。适时收割的绿肥，蛋白质含量高，柔嫩绿叶，适口性好，易消化，可青饲、打浆饲，制成糖化饲料或青贮，也可调制干草、草糠、草砖等。由于绿肥作饲料都是在绿色体产量高、营养成分含量多时收获，对光合产物的利用率特别高，一般收种子的植物，只能利用光合产物的25％，而绿肥植物可利用50％，提高1倍以上。
绿肥除了做畜禽饲草，还可用来发展养蜂、编织、燃料和其他用途。很多绿肥植物如草木樨、紫苜蓿、苕子、三叶草等，也同时是蜜源植物，2～3公顷草木樨，可以放15箱蜂，产蜜450千克左右。紫穗槐、胡枝子枝条是农村编织的好原料。柽麻、葛藤的秸秆，可用于剥麻、造纸。田菁的种子可以提取胚乳胶，每50千克种子可提取胚乳胶5～15千克，可用于石油工业的压烈剂及食品工业的原料。绿肥植物在有些地区还可用来作燃料。
种植绿肥植物，有的地区和主要植物播期矛盾（如南方的苕子和小麦都是秋播），种了绿肥看起来少种一季麦子，但实际上下茬可以连续三季增产，并且培养了地力。在盐碱土地区和贫瘠的土壤上，本来种植物收获就很少，种了绿肥以后使低产土壤逐步改良，产量倍增。所以种植绿肥已经成为低产土壤改良的重要措施之一。就是在经济发达的长江三角洲，如江苏苏州等地区，在冬季种植一部分蚕豆和白茬豌豆，作为蔬菜和制罐头食品的原料供应市场，茎叶作为绿肥，其经济效益超过一季主要植物的收入。至于利用空茬作为“填闲绿肥”和主要植物间作的间作绿肥，不但提高了下茬和当季植物的产量，而且改良了土壤。