以山东、陕西和山西三省1 052份菜农微观调查数据为基础,基于农户公平性感知视角探索性地构建了农户农业环境保护意愿向行为转化的理论分析框架,并采用通径分析和贝叶斯非线性结构方程模型等进行验证。结果表明:农户农业环境保护意愿向行为转化存在条件,当农户公平性感知较高时,意愿能显著转化为行为;反之,意愿对行为没有显著影响。农户公平性感知对行为的影响同时存在直接和间接效应,较低的公平性感知导致农户农业环境保护意愿高于行为。公平性感知对农户农业环境保护意愿向行为的转化存在显著的负向干扰作用。据此提出,在农户农业环境行为的分析中,应明确区分农户的意愿与其现实行为;在农业环境政策的制定中应强调农户公平性感知,鼓励农户参与农业环境政策的制定;农业环境政策的执行应进一步公开透明。