汉族先民很早就发明了农业。在黄河流域和长江流域各新石器时代文化遗址中，普遍出土的石制农具，还有部分遗址发现的农作物遗迹遗物，都证明了这一点。汉族先民最早种植了粟、黍、稷、稻、菽、菜、瓠、大麻、荣麻等，发明了养蚕缫丝，驯养了猪、鸡、狗等畜禽。后来引进了麦、玉米、棉花、甘薯、马铃薯、花生、烟草、糖用甜菜等作物。
汉族先民最早发明和使用双齿木耒和铲形石耜、骨耜耕耘土地。周代有了金属农具。公元前6世纪发明了铁犁，公元前2—前1世纪设计了犁壁并装在铧犁上，大大提高了启土和翻土的效率。与此同时，铁锄已普遍制作使用。公元前2世纪发明了耧(以畜力牵引的多管种子条播机)和扬车(旋转式扬谷扇车)。公元1世纪发明了龙骨水车(脚踏式板叶链传运器，主要用于提水)。这些发明使中国农业的面貌大为改观，并由此奠定了建立疆域辽阔的统一的中央集权的封建大国的坚实基础。
汉族的传统农业，属于东方集约农业类型。以重视土壤的深耕和熟化，广泛积制和施用各种有机肥料，实行分行栽培、合理密植、轮作复种、套作间种、注意中耕管理为特点。这与西方的从单一种植的粗放农业发展而来的休耕农业适成鲜明对照。
由于积累了数千年的耕作经验，汉族先民留下了丰富的汉文农学著作。先秦诸书中多含有农学篇章，如《管子·地员》、《尚书·禹贡》、《周礼·职方》记录了各地土壤分类及物产。《礼记·月令》记录了春夏秋冬各月的特候和农事活动。《吕氏春秋》中的《上农》、《任地》《辩土》、《审时》等四篇农学专论，分别论述重农、精耕细作、施肥灌溉、不违农时的道理和具体作法。
两汉时期，农学已成为一种专门学料。最著名的农学著作如《汜胜之书》，总结了关中地区农人的经验，以提倡精耕细作的“区种法”和下种前用肥料和农药处理种子的“溲种法”为特点。其时，农学著作《四民月令》，记述了每月例行的农事活动。北魏贾思勰著《齐民要术》，是我国现存的第一部系统农书，讲述从农业耕作(包括种植菜蔬果木、养殖畜禽鱼类)到各类食品加工的技术知识。
宋代问世的农学专著《农书》，专述南方稻区农事。元代王祯著《农书》，全面总结了北魏以来的农业生产经验，以记述农业技术和工具创造为特色。明代徐光启著《农政全书》，对当时的农耕工具、农业技术、土壤、水利、施肥、选种、插种、植桑养蚕、果木嫁接等都有详尽论述，特别介绍了棉花和甘薯的种植技术。此外，各朝各代各地区刻印的农书也不在少数。
近代以来，在向西方学习的潮流中，从洋务派李鸿章、张之洞，改良派梁启超、谭嗣同，到革命派领袖孙中山等，都先后表示重视技术兴农，努力促进农业近代化。从19世纪下半叶到20世纪上半叶，中国人大量翻译外国农业科技论著，建立农业学校，高薪聘用外籍农学家任教师，选派留学生出国学习，努力培养自己的农业新学技术人才。又努力引进外国先进农业技术成果，如新式农业机具(以抽水排灌机械效用最大)，化肥、农药，以及良种农作物和禽畜良种等，为中国农学从经验农学进入现代科学研究领域作了准备。
中华人民共和国成立以后，政府在人民群众中普遍宣传“农业是国民经济的基础”的思想，提高全民族对农业的认识。成立了中国农业科学院，各省、地、县都成立农业科学研究所。创办了农业大学、农学院和农业专科学校，培养从事农学研究和农业科学技术推广的人才。
新中国农业研究注意发掘本国农业的优良传统，对前人总结的生产经验技术进行考察推广，总结了“土、肥、水、种、密、保、管、工”八字方针，大力提倡科学种植。同时，努力发展农机、化肥、农药和塑料薄膜的生产，在有条件的地方使用西方现代化农业的生产技术。并积极开展高科技领域如遗传工程学、现代细胞培育技术、高光效育种等方面的研究。
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