Das ZALF forscht projektbasiert auf mehreren Ebenen in den Bereichen Agrarwissenschaften, Biodiversität, Sozial- und Umwelttechnologie zum Thema Bioökonomie. Dabei werden sowohl grundlagenwissenschaftliche als auch praxisbezogene Ansätze verfolgt. Ein Schwerpunkt in Bezug zur Bioökonomie bilden Digitalisierungs-Werkzeuge. Diese reichen von der Erforschung der Auswirkungen von Feldrobotik bis zur Entwicklung von Apps, die die Dokumentation von Agrarumwelt-und Klimamaßnahmen deutlich vereinfachen. Weitere Schwerpunkte liegen im Bereich Bodenfunktionen und -monitoring als Grundlage der Primärproduktion sowie die Anbaupraxis für Eiweiß- und Energiepflanzen. Viele Projekte beziehen außerdem die Steigerung und angemessene Honorierung von Ökosystemleistungen und Biodiversität in Agrarlandschaften ein.