Cette opération unique en Europe a été lancée en 1991 par l'Association Nationale pour le Développement Agricole (ANDA) à la demande du Ministère de l'Agriculture, des organisations professionnelles agricoles et avec la participation du Ministère de l'Environnement, des agences de l'eau, de la distribution en agro-fournitures et de l'UNIFA.
Elle consiste à engager les agriculteurs d'une région naturelle dans une action volontaire pour changer leurs pratiques culturales et d'élevage. Leurs exploitations sont souvent situées dans des zones de captage d'eau destinée à la consommation humaine. Cette opération correspond à une volonté d'intégration de l'agriculture dans la politique locale de l'eau.
L'attribution du label FERTI-MIEUX reconnaît la qualité des moyens mis en oeuvre pour préserver les ressources en eau.

Pour chaque opération FERTI-MIEUX, il est constitué un comité de pilotage qui regroupe l'ensemble des partenaires concernés par la qualité de l'eau.
Un diagnostic est établi par les spécialistes pour élaborer un programme de conseils aux agriculteurs sur les pratiques de gestion de l'azote (fertilisants minéraux, effluents d'élevage, travaux du sol...).
Une évaluation de la mise en œuvre des pratiques conseillées est réalisée pour constater les progrès accomplis. Elle permet de renouveler le label (généralement tous les deux ans).

Actuellement, FERTI-MIEUX couvre 53 opérations soit près de 30 000 agriculteurs et 1 800 000 hectares.