Le secteur de l’agriculture émet plusieurs gaz à effet de serre. Ces émissions sont principalement composées de protoxyde d’azote provenant des engrais azotés et du méthane provenant de l’élevage [Pellerin et al. 2014]. Malgré son poids important dans les émissions, l’agriculture reste pour l’instant à l'écart des grands systèmes de taxation environnementale.  

La méthanisation permet, dans son ensemble, des gains d’émissions qui auraient difficilement été possibles par ailleurs et une adaptation des fermes soutenable économiquement. En effet, elle produit une énergie renouvelable qui peut se substituer aux énergies fossiles et permet de traiter des déchets par une valorisation énergétique plutôt qu'en générant des impacts supplémentaires. La valorisation en méthanisation des fumiers et lisiers fait partie des leviers identifiés pour réduire les émissions de méthane et de protoxyde d'azote générées lors de leur stockage [Pellerin et al. 2014].

De plus, l’utilisation du digestat en tant qu'engrais organique en remplacement des engrais azotés permet de limiter les émissions indirectes de manière significative. L’utilisation de cultures intermédiaires (CIVE) peut aussi y contribuer.