구들장논은 ‘통수로’와 ‘토층’을 사용한 농업시스템을 운영해 왔다. 이는 국내는 물론 국제적으로도 보기 힘든 농업 시스템이라 할 수 있다. 
구들장논은 두 가지 측면에서 현저한 차별성을 보인다. 핵심적인 특징은 ‘통수로’와 ‘토층’을 사용하여 농업시스템을 운영해 왔다는 점이다. 구들장논은 물 빠짐이 심한 토양조건을 개선하기 위해 ‘온돌’구조에서 사용한 돌(구들)을 활용하여 통수로를 조성했다. 통수로는 용수의 공급과 배수기능의 구조물로 사용되었다. 용수의 침탈이 심한 토양조건은 여러 개의 토층을 조성함으로써 극복했다. 돌을 쌓아 올린 석축의 가장 윗 부분을 진흙층으로 메우고, 2~3개 토층을 덮어 작물의 생육조건을 만들었다. 이와 같은 특징은 국내뿐 아니라 국제적으로도 보기 드문 농업시스템이다.