A rotação possibilita o estabelecimento de esquemas que envolvem apenas culturas anuais, tais como soja, milho, arroz, sorgo, algodão, feijão e girassol ou de culturas anuais e pastagens.

O incremento de carbono no sistema de plantio direto está relacionado às condições climáticas, onde na região subtropical (sul do Brasil) as taxas de decomposição do carbono são menores em comparação com regiões tropicais, como o Cerrado e Amazônia.

O balanço positivo de nitrogênio em um sistema de rotação que utiliza gramíneas e leguminosas favorece o acúmulo de matéria orgânica no solo devido ao maior aporte de resíduos da leguminosa fixadora em relação à produtividade das gramíneas, visto que essas são extremamente responsivas ao nitrogênio.

O não revolvimento do solo permite um maior acúmulo de resíduos vegetais na superfície, o que diminui a interferência do uso do solo nas taxas de matéria orgânica original, favorecendo sua manutenção e, em alguns casos, podendo até aumentar os níveis de matéria orgânica.

O aumento da fração de fósforo-orgânico em sistema de plantio direto ocorre, em grande parte, devido à decomposição dos restos de raízes remanescentes ao longo do perfil, o que favorece os níveis de fósforo-lábil nas camadas mais profundas do solo.