I sistemi acquaponici sono sistemi di acquacoltura a ricircolo che incorporano la produzione di piante senza suolo \cite{Rakocy_2012}.
I sistemi di acquacoltura a ricircolo sono progettati per aumentare le quantità di pesce in volumi di acqua relativamente piccoli e si prevede che l'acqua di allevamento venga riutilizzata dopo un trattamento meccanico e biologico per la rimozione delle sostanze di scarto. Nel processo di riutilizzo dell'acqua molte volte si accumulano sostanze nutritive non tossiche e materia organica che vengono smaltiti attraverso ricambi d'acqua che permettono di diluirne la concentrazione \cite{2014a}.
Questi sottoprodotti metabolici,però, possono essere non sprecati se vengono inviati in colture secondarie che hanno un valore economico o in qualche modo avvantaggiano il sistema di produzione ittica primaria. I sistemi che coltivano colture aggiuntive utilizzando sottoprodotti della produzione delle specie primarie vengono definiti sistemi integrati. Se le colture secondarie sono piante acquatiche o terrestri coltivate insieme a pesci, questo sistema integrato viene definito sistema acquaponico \cite{Rakocy_2004}.
Un sistema acquaponico è composto da 4 elementi principali (Figura 2) \cite{a2014}:
- Pesci che producono le sostanze di scarto che tendono ad accumularsi nell'acqua;
- Batteri che hanno il compito di convertire le sostanze organiche prodotte dai pesci in nutrienti inorganici necessari per la nutrizione delle piante;
- Piante che assorbono le sostanze di scarto dei pesci dopo che sono state trasformate dai batteri utilizzandole come nutrimento necessario per la loro crescita;
- Acqua in quantità limitata.