I et akvaponisk system spiller substratet en langt mere kompleks rolle end i traditionelt havearbejde. I en klassisk køkkenhave nøjes jorden med at holde rødderne og levere næringsstoffer. I akvaponi er denne rolle mangedoblet, for substratet bliver en af økosystemets søjler. Det fungerer først som en solid forankring for planterne : deres rødder skal kunne udvikle sig uden begrænsning for at sikre god adgang til vand og næringselementer. Men det er ikke kun en simpel fysisk støtte. Det er også et sted, hvor der udvikler sig en intens biologisk aktivitet.
De nitrificerende bakterier, usynlige for det blotte øje, men væsentlige for kvælstofcyklussen, finder i substratet en ideel overflade at udvikle sig på. De omdanner det kvælstofholdige affald, fiskene producerer, til forbindelser, planterne kan optage, og gør det dermed muligt for økosystemet at fungere i et lukket kredsløb. Et substrat, der er for kompakt eller kemisk ustabilt, kan kompromittere denne proces og medføre ubalancer, der er skadelige for både fisk og afgrøder. Derfor er det afgørende at vælge et materiale, der på én gang er porøst, holdbart og neutralt, og som garanterer en god iltning af rødderne, en optimal biologisk filtrering og en kemisk stabilitet i vandet.