Земледелие появилось в эпоху первобытного строя и является результатом длительного исторического развития человечества. Оно началось с тех пор, когда люди перешли от охоты и сбора диких плодов к затрате труда на производство растений, на размножение полезных видов растений, сознательного или бессознательного воздействия на их природу и приспособление к своим потребностям.
Как правило, у современных культурных растений многие органы, используемые человеком, сильно гипертрофированы, например количество семян у одного растения пшеницы, размер корня репы и т. д., хотя это и не вызвано потребностями растения. Так и плоды, которые обычно являются хранилищем семян, и если они их лишены, то и не нужны для самого растения, однако плоды многих культурных растений, употребляемые человеком (бананов, некоторых сортов мандаринов, груш), бывают вообще лишены семян.
Археологические и палеоботанические исследования указывают, что происхождение земледелия связано с зоной горных долин и плато, расположенных в субтропическом поясе. Н. И. Вавилов выделил несколько самостоятельных и весьма древних очагов земледелия, относящихся к VII—III тысячелетиям до нашей эры: переднеазиатский (где возделывались ячмень, пшеница и др.); долины горного и Восточного Китая (рис, просо, пшеница и др.); Мексика (бобы, перец и др.); Перуанский центр (хлопчатник, тыква, перец, бобы и др.).
Земледелие в Америке возникло независимо от других континентов и, возможно, является более древним. Отдельные находки позволяют считать, что в Мексике человек стал заниматься выращиванием кукурузы, по крайней мере, 10 тыс. лет назад. Районами наиболее старой земледельческой культуры в мире считаются Мексика, Перу, Боливия, Индия, Китай, Сирия, Египет. В Западной Европе земледелие возникло в V—IV тысячелетиях до нашей эры, а на территории нашей страны — в каменном веке. Древнейшими очагами были районы Средней Азии и Закавказья. Земледелием на территории современной Украины занимались в III—II тысячелетиях до нашей эры, когда на землях, обработанных мотыгами, человек выращивал пшеницу, ячмень коноплю и другие растения. Первые упоминания в летописях о земледелии на Руси относятся к 946 г. нашей эры.
Являясь наиболее древним видом производственной деятельности человека, земледелие тем не менее развивалось в разных местах весьма неравномерно. Начальные формы первобытной культуры со временем уступили место различным типам кочевого образа жизни и кочевого земледелия. Для этого этапа использования природных богатств характерны приручение диких животных, внедрение полезных растений, выявление факторов, благоприятных для сельского хозяйства, освоение земель. Кочевое сельское хозяйство уже отражает определенную сумму накопленных практических знаний. Кочевое земледелие и скотоводство, иногда сочетающиеся друг с другом, сильно изменяли видовой состав естественной растительности и местные природные условия. И в настоящее время огромные пространства земного шара носят отпечаток использования природных ресурсов в прошлом.
С увеличением численности населения кочевые племена проявляют стремление к оседлому образу жизни, что не исключает перегоны скота и смену возделываемых участков. Вместе с тем оседлый образ жизни связан с изменением форм использования почвы. При этом достаточно обширные территории стали разделяться на три крупных вида угодьев: лес, выгоны для скота и возделываемые поля. С экологической точки зрения в таком преобразовании смежных природных экосистем имеется здравый смысл. Зола очагов поступает на поля, на которые вносится также навоз. Если в этих условиях почва используется без стремления выжать из нее больше того, на что способен ее природный потенциал, без тенденции к нарушению равновесия, то этот способ использования почвенного покрова является в принципе рациональным и способствует его охране.
Однако с увеличением населения и в силу социальных причин отмечается нарушение имевшегося равновесия в природе. Начиная с XIX в. с его промышленной революцией влияние человека на растительность, природу в целом становится все более заметным и постепенно распространяется на большую часть районов земного шара. В области сельского хозяйства промышленная революция выражалась как в нарастающем спросе на количество и качество продукции земледелия, так и в приобретении научных знаний и развитии техники. Вмешательство человека в ход природных процессов почти повсеместно обострило проблемы изменения среды, проблемы, которые являются не только экологическими и агрономическими, но также экономическими и социальными. Вместе с тем земледелие этого времени становилось менее зависимым от капризов погоды, и продуктивность его непрерывно возрастала. Средние урожаи зерновых, равные в XV—XVII вв. 6—7 ц/га, выросли в индустриально развитых странах в XIX в. до 16 ц/га, достигли в середине XX в. 30—40 ц/га, сейчас находятся на уровне 50 ц/га и к концу XX в., как предполагают ученые, приблизятся к 60—70 ц/га или даже превысят эту величину. Такие высокие темпы прироста урожаев зерновых и других культур объясняются бурным ростом науки, техники, средств воздействия на природу растительных организмов и почвы. Широко осуществляются различного рода мелиорации почв, известкование кислых почв, экстенсивные формы развития земледелия сменяются интенсивными, увеличиваются дозы и улучшается состав применяемых удобрений, создаются и внедряются более продуктивные сорта растений, используются различные пестициды для защиты растений от болезней и вредителей, в борьбе с сорными растениями.
Развитие земледельческого труда, несомненно, предшествовало развитию науки. Развитие естествознания — это результат главным образом последних веков, а земледелие появилось в глубокой древности, задолго до появления письменности. Если в начале развитие земледелия базировалось на чисто эмпирической основе, то затем на него оказывали влияние достижения естественных наук. В настоящее время состояние земледелия является результатом достижений передовой практики и прогресса науки, часто опережающего ход развития и возможности непосредственно производства.