אף על פי שקיימים ממצאים המוכיחים שימוש בדגנים עוד לפני כן, ככל הנראה, רק בפתחה של תקופת האבן החדשה, סביב התקופה של 10,000 לפני הספירה, החלו החקלאים הראשונים, באזורי מסופוטמיה והלבנט, לבחור ולזרוע צמחי בר שונים, בעלי תכונות ייחודיות. הגידולים אשר נחשבים כראשונים אשר בויתו הם: חיטת בר, חיטה חד-גרגירית, שעורה, אפונה, עדשים, בקיית הכרשינה, חמצה והפשתה. תהליך זה מכונה "המהפכה החקלאית" או "המהפכה הנאוליתית".
השומרים החלו לפתח חקלאות בסביבות 8,000 לפני הספירה, בהסתמך על נהרות החידקל והפרת ומערכות מסועפות של תעלות השקיה. מחרשות וכלים חקלאיים קדומים מופיעים בתחריטים בסביבות 3,000 לפני הספירה; מחרשות זרעים בסביבות 2,300 לפני הספירה. חקלאים אלו גידלו חיטה, שעורה, עדשים ובצל, ופירות כולל תמרים, ענבים ותאנים. סביב 5,000 לפני הספירה פיתחו השומרים טכניקות חקלאיות בסיסיות שכללו עיבוד אינטנסיבי של שטחים נרחבים, השקיה מתוכננת ושימוש בכוח אדם מאומן שהוכשר לעבודות חקלאיות ספציפיות. המצרים הקדמונים פיתחו את החקלאות בהסתמך על נהר הנילוס והצפותיו העונתיות. החקלאות החלה בתחילת התקופה הנאוליתית, לאחר 10,000 לפני הספירה. סביב 7,000 לפני הספירה, התבצעו פעולות של זריעה וקציר במצרים העתיקה. הגידולים הנפוצים היו דגנים כמו חיטה ושעורה, לצד גידולים תעשייתיים כמו פשתן ופפירוס. בהודו, חיטה מבויתת, שעורה ושיזף עד 9,000 לפני הספירה, ובעקבותיהם גידול כבשים ועיזים.
מתקופה זאת התגלו בחפירות, שנערכו ב-Mehrgarh שבבלוצ'יסטן (פקיסטן), עדויות על עיבוד חקלאי של חיטה ושעורה גם בתת-היבשת ההודית. סביב 6,000 לפני הספירה, החל שימוש בתעלות חפורות להשקיה על גדות הנילוס. באותה עת, התפתחה החקלאות, באופן עצמאי, במזרח הרחוק, כשהגידול המוביל בה אינו החיטה, אלא האורז.
קיימות עדויות המראות כי באמריקה כבר גידלו תירס בתקופה שבין 3,000 ל-2,700 לפני הספירה. ירקות נוספים שגודלו בעת העתיקה באמריקה הם: תפוח אדמה, עגבנייה, פלפל, דלעת וכמה סוגי שעועית. גם השימוש הנרחב בטרסות, לעיבוד חקלאי, התפתח באותה תקופה באמריקה הדרומית.
החקלאות הרומית התבססה על הטכנולוגיה החקלאית שפותחה על ידי השומרים, תוך כדי מתן דגש גידולים בעלי פוטנציאל למסחר וליצוא.
החקלאות בימי הביניים.
ההתקדמות המשמעותית בימי הביניים, בתחום החקלאי, התרחשה בעולם המוסלמי. בצפון אפריקה ובמזרח הקרוב פיתחו חקלאים מוסלמים, ואף יישמו, טכנולוגיות ומערכות השקיה חדשות אשר עשו שימוש במתקנים שהתבססו על עקרונות הידראולים והידרוסטטים. החל שימוש בגלגל מים, שסייע לטחינת קמח ולהפקת שמן, מתקנים מכניים להעלאת מים, סכרים ומאגרי מים. נמצאו אף מדריכים כתובים לחקלאות המתייחסים לאזורים ספציפיים. כמו כן, הצליחו החקלאים בארצות המוסלמיות להתאים לאזוריהם גידולים מיובאים מארצות זרות כגון: קנה סוכר, אורז, סוגי הדרים, משמש, כותנה, ארטישוק, חצילים וזעפרן. הם אף לקחו חלק מאותם גידולים, כמו: תפוז, לימון, כותנה, שקדים, תאנים ואף גידולים סובטרופיים כמו הבננה, והתאימו אותם לגידול בספרד.
החקלאות בעת החדשה.
החקלאות המודרנית עוסקת במגוון מוצרים - מגוון רחב בהרבה מהחקלאות המסורתית שעסקה לרוב במוצרי מזון בסיסיים לבני האדם ולבעלי החיים. בין המוצרים הללו ניתן לציין פרחי נוי, צמחי נוי (המגודלים לרוב במשתלות), עץ, דשן אורגני, עורות לשימושים שונים, חומרים ליצור תעשייתי (כגון עמילן וסוכר), סיבים (כדוגמת כותנה, צמר ומשי), שמנים למטרות שונות, דלק (כגון מתאן וביודיזל), צמחי תבלין ובושם וכן חומרים נרקוטיים המותרים והאסורים לפי חוק (כמו טבק, מריחואנה, אופיום וקוקאין).
יישומים מדעיים.
במאה העשרים התחוללו שינויים מרחיקי לכת בחקלאות. במיוחד אמורים הדברים לגבי יישומים כימיים בתשומות ובתוצרים חקלאיים. התחומים העיקריים בהם חלה התפתחות גדולה הם: שימוש בדשנים כימיים, שיטות השקיה מתקדמות, הדברת מזיקים, הדברת עשבים, מניעה והדברת מחלות קרקע, אנליזה כימית של תוצרים חקלאיים וצרכים תזונתיים של בעלי חיים המשמשים בחקלאות. יישומים אלו התפתחו בעולם המערבי והתפשטו לדרום אמריקה, אסיה ואפריקה החל בשנות ה-50 בתהליך שכונה לעיתים, המהפכה הירוקה. קיימת שונות רבה בקליטת יישומים אלו בחלקים שונים של העולם. בחלק מהמקומות נחל תהליך זה הצלחה ובחלק מהמקומות קיימות עדיין בעיות חברתיות, פוליטיות ומבניות אשר מקשות על יישום התהליכים.
שינויים נוספים בחקלאות, אשר פותחו בעשורים האחרונים, כוללים תחומים כמו: חקלאות הידרופונית, חקלאות של יצירת מיקרו-אקלים (כגון: חממות, בתי רשת ומנהרות פלסטיק), טיפוח זנים בחקלאות הצומח וטיפוח גנטי בחקלאות בעלי החיים. ההנדסה הגנטית הביאה לעלייה בפוטנציאל היבול ועלייה ברמת עמידות הצומח למחלות. השימוש בהנדסה גנטית נתון במחלוקת, במיוחד לגבי צמחים העמידים להרבצידים. שינוי נוסף הוא בתחום משק המים. בשנות האלפיים, מיושמות שיטות השקיה, ניקוז, שימור קרקע, מיחזור מים ואגירת מים כדי להשיא את התועלת מאמצעי הייצור של מים ויחידת השטח החקלאי. פיתוח שיטות אלו משמעותי במיוחד לאזורים יבשים בהם התקיימה בעבר בייחוד חקלאות בעל וכיום, ניתן לקיים בהם, באמצעות השקיה, חקלאות אינטנסיבית.
הפעולות הנלוות ליצור החקלאי: פעילויות מיון ועיבוד התוצרת החקלאית, האריזה והשיווק, אף הן התפתחו, בעשורים האחרונים, הודות להתפתחות המדעית. בין היתר, נעשה שימוש בתחום שימור המזון שימוש בהקפאה מהירה ובייבוש תוצרת חקלאית, טכנולוגיות אשר מגדילות את זמינות המוצרים ואת היקף השוק.
בעלי חיים בחקלאות.
בעלי חיים כגון: סוסים, חמורים, פרדים, בקר למיניו, גמלים, למות, אלפקות, וכלבים שימשו, ועדיין משמשים במקומות רבים בעולם, לעיבוד ולקציר בשטחים חקלאיים ולהובלת התוצרת אל השווקים. עם זאת, המונח גידול בעלי חיים מתייחס לריבוי ולגידול שיטתי ומתמשך, של בעלי חיים, למטרת בשר, או למטרת שימוש בתוצרי בעלי החיים כמו: חלב, ביצים וצמר. השימוש במיכון מודרני, כמו גם הטיפוח הגנטי והמחקר של הצרכים התזונתיים של בעלי החיים, העלו את תפוקת בעלי החיים בצורה משמעותית ביותר.
מכשור מודרני.
החקלאות המודרנית עושה שימוש באמצעים טכנולוגיים רבים ושונים. הבסיסיים ביותר הם המכונות החקלאיות לסוגיהן והטרקטורים. רבים מהיישומים במיכון החדיש מפוקחים באמצעות מחשב ומזינים מחשבים במידע, בו נעשה שימוש לקבלת החלטות. בנוסף, משתמשים באמצעי תחבורה לשינוע התוצרת החקלאית: משאיות, רכבות, אוניות ומטוסים. שימוש נוסף במטוסים הוא לריסוס אווירי. חיזוי מזג האוויר הוא אמצעי עזר חשוב לחקלאים והם נעזרים גם בו לקבלת החלטות. החקלאות המדייקת (Precision agriculture), הנמצאת כיום בשלביה הראשונים, עושה שימוש בתצלומי אוויר, במיכשור המבוסס על GPS ובאמצעים חדשניים נוספים.
על פי "האקדמיה הלאומית להנדסה" בארצות הברית, הפיתוח במיכון החקלאי הוא אחד מ-20 ההישגים ההנדסיים הבולטים במאה ה-20. אם בתחילת המאה, איכר אחד ייצר מזון שהספיק ל-2.5 נפשות, הרי שבסוף המאה, איכר אחד סיפק מזון ל-130 נפש. תפוקות אלו הגבירו גם באופן ניכר את צריכת האנרגיה של החקלאים, במיוחד צריכת הדלק.
ביקורת כלפי התעשייה.
למרות כל הישגי החקלאות המודרנית בהגדלת התפוקות, החל מסוף המאה ה-20 התחזקו טענות הביקורת כלפיי חלק מתופעות הלוואי של צמיחתה של החקלאות המודרנית.
התודעה הצרכנית הגוברת במדינות המערב, וחילוקי הדעות לגבי התפתחותה של החקלאות המודרנית, הביאו לצמיחתן של תנועות התומכות בקשר הדוק בין הקהילה המקומית ובין החקלאים תוך דגש על חקלאות בהיקפים קטנים ועל שימור הזנים המקומיים. מתוך תנועות הנגד אשר צמחו בעקבות תיעוש החקלאות, בולטת במיוחד בצמיחתה, ובכוחה הכלכלי ההולך וגובר, תנועת החקלאות האורגנית הדוגלת בשימור הסביבה ועל כן אוסרת שיטות עיבוד קרקע מסוימות ושימוש בדשנים ובחומרי הדברה אשר מקורם אינו טבעי.
יחידה חקלאית.
הפעילות החקלאית מבוצעת ב"יחידות חקלאיות" שבתחומי אזור המיועד לחקלאות ושמור עבורה. ניצול של אזור חקלאי למטרות אחרות (תחבורה, מגורים וכדומה), ובמיוחד ניצול מוגזם, עלול לשבש במידה רבה את הפעילות החקלאית.
חקלאות עירונית מיישמת היבטים שונים של החקלאות, בשטחים (המצומצמים לרוב) העירוניים, זאת על ידי גידול על גגות, במתקנים הידרופוניים, בעציצים, במדרכות או בעציצים.
יחידות חקלאיות ידועות:
פעולות חקלאיות.
על-מנת לקיים את החקלאות, דרושות פעולות חקלאיות מסוימות המשנות את מהלכו הטבעי של הצומח והחי. הפעולות נעשות בזמנים שונים לפני (בעיקר קשורות לאדמה עצמה), תוך כדי, ולאחר הגידול.
פעולות חקלאיות ידועות:
כלים חקלאיים.
על מנת לבצע את הפעולות החקלאיות, לרוב דרושים כלים חקלאיים שונים. כלים אלו הולכים ומתפתחים עם התקדמות הטכנולוגיה האנושית.
ענפי חקלאות.
במהלך ההיסטוריה התפתחו ענפי חקלאות רבים. הענפים נבדלים בסוגי הגידולים החקלאיים ובעלי החיים אותם הם מגדלים, בטכנולוגיה, באקלים וכו'. דוגמאות לענפים חקלאיים שונים: גידולי שדה, גידול ירקות, פרדסנות, כוורנות, רפתנות, לולנות, יערנות, הורטיקולטורה, גידול מטעים, גידול פטריות, גידול אצות, גידול דגים בבריכות וחקלאות ימית.
סוגי חקלאות.
ישנם סוגי חקלאות שונים, בשילובים שונים. כך, שדה בעל יכול להיות משמר וחקלאות עירונית יכולה להיות אורגנית.
חקלאות ואקלים.