Los sistemas bioelectroquímicos (BES) son una tecnología recientemente emergida para el tratamiento energéticamente eficiente del agua y aguas residuales. Se ha realizado un gran esfuerzo y progreso significativo en el avance de esta tecnología hacia aplicaciones prácticas para tratar varios tipos de residuos. Sin embargo, la aplicación de BES en la agricultura no ha sido bien explorada. Aquí se revisan estudios de BES relacionados con la agricultura y se discuten las posibles aplicaciones de BES para promover una agricultura sostenible. Los BES pueden ser aplicados para tratar los residuos/aguas residuales de la producción agrícola, minimizando contaminantes, produciendo bioenergía y recuperando nutrientes útiles. Los BES también pueden ser utilizados para suministrar agua de riego mediante la desalinización de agua salobre o produciendo agua regenerada a partir de aguas residuales. La energía generada en los BES puede ser utilizada como fuente de energía para sensores inalámbricos que monitorean los parámetros clave de las actividades agrícolas. Es importante reconocer la relevancia de los BES para la agricultura sostenible, y el futuro desarrollo de esta tecnología debería identificar nichos de aplicación adecuados con avances tecnológicos.