Kestävyys koostuu kolmesta osa-alueesta: ekologisesta, taloudellisesta ja sosiaalisesta kestävyydestä. Maataloustuotannossa tämä tarkoittaa sitä, että tuotanto ei uhkaa luonnon monimuotoisuutta ja kestokykyä, mutta on toisaalta taloudellisesti kannattavaa ja huomioi myös viljelijän ja työntekijöiden hyvinvoinnin.

Ekologisesti kestävässä tuotannossa viljelykasvilajisto on monipuolinen ja maaperä hyvässä kunnossa. Ravinteita käytetään tehokkaasti, eivätkä ne kerry maaperään tai valu vesistöihin. Viljelyssä hyödynnetään ja vaalitaan luonnon tarjoamia ekosysteemipalveluja, kuten puhdasta vettä, ravinteiden kiertoa sekä pölyttäjähyönteisiä ja kasvintuhoojien luontaisia vihollisia.

Tärkeimpiä kasvintuotannon ekologisen kestävyyden mittareita ovat muun muassa energian ja lannoitteiden käytöstä aiheutuvat kasvihuonekaasu- ja ravinnepäästöt, torjunta-aineiden ekotoksiset vaikutukset, viljelyn vaikutus luonnon monimuotoisuuteen, maapinta-alan tarve ja vesijalanjälki.  Ekologista kestävyyttä voidaan mitata esimerkiksi elinkaariarvioinnilla, joka huomioi tietyn tuoteyksikön, esimerkiksi viljakilon, koko tuotanto- ja kulutusketjun ympäristövaikutukset lannoitteiden valmistuksesta kotitalouksien jätevedenkäsittelyyn asti. Vaikutukset voidaan tarpeen mukaan laskea myös esimerkiksi tuotteen ravitsemuksellista sisältöä kohden.

Erikoiskasvien viljely lisää kasvinvuorotusta ja peltoviljelyyn monimuotoisuutta vaikuttaen sitä kautta positiivisesti peltoekosysteemin monimuotoisuuteen. Monimuotoinen peltoympäristö tarjoaa esimerkiksi elintilaa ja parempia ruokailumahdollisuuksia monille lintu- ja hyönteislajeille. Erikoiskasvien viljely monipuolistaa myös maaseutumaisemaa.

Keskittämällä erikoiskasviviljelyä niille alueille, missä kyseinen kasvilaji menestyy, parannetaan resurssitehokkuutta ja viljelyn taloudellista kannattavuutta. Erikoiskasvien tuotanto voi olla oikeissa olosuhteissa viljeltynä satotasoltaan, ravitsemuksellisilta ominaisuuksiltaan tai kannattavuudeltaan parempi vaihtoehto kuin vastaavan tarkoitukseen käytetty valtavirran viljelykasvi. Tässä tapauksessa myös esimerkiksi viljelyn ilmastovaikutus tai rehevöittävä vaikutus suhteessa toiminnalliseen yksikköön on pieni ja viljely on näin kestävämpää. Lisäksi käyttämällä erikoiskasveja hyväksi viljelykierrossa voidaan lisätä muidenkin viljelykasvien satotasoa esikasvivaikutuksen kautta, parantaa kasvintuhoojien hallintaa sekä parantaa maan rakennetta ja kasvukuntoa.

Erikoiskasveista tehtyjä kestävyysarviointeja on vielä toistaiseksi melko vähän saatavilla.