杂草生物防治就是利用农业生态系统中的昆虫、病原微生物及动植物等生物，通过相生相克关系，将杂草控制在其经济危害水平以下的一种杂草治理措施。杂草生物防治的主要作用在于：阻止杂草结实，减少土壤中的杂草种子库的容量；减少杂草的萌发苗数量，将其群体控制在其经济危害水平以下；抑制杂草生长，将其群体生长量控制在其经济危害阈值水平以下。
杂草生物防治的种类主要包括以虫治草、以菌治草、以草食动物等治草及以植物治草。
以虫治草。香附子是菜田中常见的杂草，经研究发现，取食香附子的尖翅小卷蛾，其初孵幼虫可沿香附子叶背行至叶心，吐丝并蛀入嫩心，使心叶失绿萎蔫而死，继而蛀入鳞茎，咬断输导组织，致使香附子整株死亡。以虫治草的昆虫必须满足以下条件：寄主专一性强，只伤害靶标杂草；生态适应性强；繁殖力高；对杂草防治效果高。
以菌治草。有的菌类对杂草具有良好的防治效果，具有寄生性的锈病和白粉病，能抑制难以根除的苣荬菜、红矢车菊、田旋花等顽固性杂草，锈病能使大蓟的茎、叶变形直至其停止生长，可致使80%的大蓟死亡。
利用禽、鱼除草。利用禽、鱼既可除去杂草，又可将杂草转化成禽、鱼的有机饲料，如在水生蔬菜田放鸭（鹅）除草的习惯。待水生蔬菜（如茭白等）成株后，将鸭赶入水田中可吃掉部分杂草。此外，在水体中开展养鱼除草，也能收到良好效果。如草鱼对杂草的食量很大，对茭白田15科20余种杂草都有抑制作用。在高秆旱地蔬菜田中，将鸭赶进田中取食杂草，也能收到良好的除草效果。
利用植物治草。在农田杂草防治中，利用植物的异株克生特性能有效地灭杀部分野草。例如，某些黄瓜品种可抑制白芥和黍草的生长；用稻草覆盖越冬蔬菜可减少看麦娘的危害等。