A aquaponia é um sistema de produção de alimentos que combina a aquicultura convencional (criação de organismos aquáticos – tais como caramujos, peixes, lagostas e camarões – com a hidroponia (cultivo de plantas em água) em um ambiente simbiótico.

Na aquicultura comum excreções dos animais criados podem se acumular na água, aumentando sua toxicidade. No sistema aquapônico a água da aquicultura alimenta um sistema hidropônico, onde os subprodutos são quebrados por bactérias nitrificantes em nitritos e depois em nitratos, que são consumidos pelas plantas como nutrientes. A água é então reaproveitada de volta ao sistema de aquicultura.

A aquaponia consiste em duas partes principais: a da aquicultura para criação de organismos aquáticos e a hidropônica para o cultivo das plantas. Os efluentes aquáticos, resultado dos restos de ração e dejetos dos peixes se acumulam na água devido ao sistema não circulante da maioria dos sistemas de piscicultura. O efluente se torna tóxico para os organismos aquáticos em altas concentrações, mas contém os nutrientes essenciais ao crescimento das plantas. Embora consista primariamente nessas duas partes, sistemas aquapônicos são usualmente agrupados em diversos componentes ou subsistemas, responsáveis pela efetiva remoção dos dejetos sólidos, adição de bases para neutralizar ácidos, ou para manutenção da oxigenação da água.

Componentes típicos incluem:

• Tanque de criação: os tanques para crescimento e alimentação dos peixes;
• Reservatório de sedimentação: unidade para capturar sobras de alimento e excesso de biofilme e para sedimentação de pequenas partículas;
• Biofiltro: local onde as bactérias nitrificantes podem crescer e converter a amônia em nitrato que é utilizado pela planta;
• Subsistema hidropônico: porção de sistema onde as plantas crescem absorvendo o excesso de nutrientes da água;
• Sump (poço coletor): ponto mais baixo do sistema, para onde a água passa e é bombeada de volta aos tanques de criação.

Dependendo da sofisticação e do custo do sistema aquapônico, as unidades para remoção de sólidos, biofiltragem, e/ou o subsistema hidropônico podem ser combinados em apenas uma unidade ou subsistema, o que evita que a água flua diretamente da parte da aquicultura para a parte hidropônica.

Sistemas aquapônicos não costumam descarregar ou realizar trocas de água quando operam normalmente, mas ao invés disso reciclam e reutilizam a água com muita eficiência. O sistema depende da relação entre animais e plantas para manter o ambiente aquático estável e experienciar uma flutuação mínima nos níveis de nutrientes e oxigênio. A água é adicionada para compensar a água perdida por absorção e transpiração das plantas, evaporação da superfície da água para a atmosfera e remoção de sólidos decantados do sistema. Como resultado, a aquaponia utiliza aproximadamente 2% da água que fazendas irrigadas convencionais requerem para a produção dos mesmos vegetais. Isto permite que a aquaponia produza vegetais e peixes em áreas onde a água ou terra fértil é escassa. Sistemas aquapônicos podem ser utilizados também para replicar condições de áreas alagadas controladas. O excesso de água cheia de nutrientes pode ser acumulado em tanques de captação e reutilizado para acelerar o crescimento de plantas cultivadas em solo ou pode ser bombeada de volta ao sistema aquapônico para completar o nível de água.

Como as técnicas existentes de hidroponia e aquicultura formam a base para qualquer sistema aquapônico, o tamanho, complexidade e tipos de alimentos produzidos em um sistema de aquaponia podem variar tanto quanto cada método utilizado.