农业生产机械化包括土壤耕作、播种栽植、田间管理、收获、运输及农田建设机械化等方面。由于各地气候、地理环境、作物种植结构及作物栽培措施不同，生产中所用机械、装备的种类、规格及生产工艺也有很大差异。
1．土壤耕作方法及机具
土壤耕作是作物生产中极其重要的一个环节。它通过犁、耙、磙、铲、锹等农具的机械作用改变土壤耕层构造和地面状况，调节土壤水、肥、气、热等因素，翻埋根茬和肥料、清除田间杂草、控制土壤病虫害，调节土壤微生物体系，为作物播种、出苗、生长发育提供适宜的土壤环境，协调土壤与气候条件间的关系。
土壤耕作分为常规耕作法和少免耕法两大类。
常规耕作法又称传统耕作法或精耕细作法。通常指作物生产过程中由机械耕翻、磙压和中耕等组成的土壤耕作体系。在一季作物生产期间，机具进地次数常达7～10次，作物秸秆移出田外或切碎翻入土壤中。常规耕作法仍是土壤耕作的主要方法。
少耕法通常是指在常规耕作法的基础上减少土壤耕作次数和强度的一类土壤耕作体系。它的类型很多，如以田间局部耕翻代替全部耕翻、以耙代耕、以旋耕代犁耕、耕耙结合、板田播种、免中耕等，均属于少耕范畴。在一季作物生长期间，机具进地次数减为4～6次。目前在国内外土壤耕作变革中，表现出少耕迅速发展的趋势，应用面积正在逐步扩大。
免耕是免除土壤耕作，直接播种农作物的一类耕作方法。对它的概念，国内外说法不完全统一。一种认为它是不进行播前任何耕作的一类耕作方法；另一种认为它是既不进行播前土壤耕作，也不进行播后土壤管理的一类耕作法。在一季作物生长期间，机具仅进地3～4次，主要进行播种、喷药、收获等作业。
不同的耕作方法，不同的季节，要求的耕作深度不同，对耕层土壤的处理程度和方式也不相同。根据机具对土壤的处理方式和程度，可将土壤耕作机具分为两大类：一是耕地机具，通常理解为对整个耕作层进行耕作的机具，如铧式犁、圆盘犁等；二是整地机具，即土壤进行耕作后对浅层表土再进行耕作的机具，如耙、旋耕机、镇压器等，其耕作深度约等于播种深度。但有些整地机具也可用于直接对未耕地作业，如旋耕机、机耕船等。另外还有一些机具兼有耕、整两项作业功能，这类机具称为联合耕作机具。整个土壤耕作机具种类如下：
土壤耕作的各种任务，由许多相应的机具来完成。表15-1列出了部分土壤机具能完成的任务。
在耕地机械中应用较广的是铧式犁和圆盘犁，尤以铧式犁因其优良的翻土和覆盖性能得以最广泛的应用。
人类应用犁已有数千年的历史。刘仙洲教授在《中国农业机械发明史》中认为中国在3 200年前已经用牛拉铧式犁进行耕作。虽然犁可算得上是最古老的农具之一，但对犁的研究在今天仍是令人感兴趣的课题。世界各地的大农机公司每年都要推出一批新种类的铧式犁供农民选用。世界土壤耕作研究组织（ISTRO）则每两年都要组织一次大型国际会议，探讨耕作中出现的各种问题。一个不了解土壤的物理力学性质，不懂得犁是如何对土壤起作用的人，可能认为犁是一种非常简单的工具，不需要什么研究；然而事实是，要设计、调整好一架符合要求的犁，取得最佳耕作效果是不容易的，需要考虑许多因素。
（1）铧式犁 铧式犁有许多种类。按犁铧的数目可分为单铧、双铧和多铧；按犁的用途可分为通用犁、深耕犁、开荒犁、水田犁、山地犁和果园犁等；按犁的重量和适应土壤的类型则可分为牵引犁、悬挂犁和半悬挂犁三种。牵引犁通过牵引装置，用一个挂结销与拖拉机连接，由起落机构控制犁铧升降，运输时由行走轮支承，耕深较稳定，但构造较复杂，机动性差，适用于大块地耕作。悬挂犁通过悬挂杆件与拖拉机连接，由拖拉机液压悬挂机构控制犁的起落及耕深。运输时犁的重量由拖拉机承受，结构简单轻便，机动性好，调整较困难，耕作质量一般，适用于小块地耕作。半悬挂犁有尾轮和尾轮操向装置，由拖拉机液压悬挂机构和液压式尾轮起落机构控制犁的升降和耕深。运输时犁的部分重量由尾轮支承。半悬挂犁一般都是与大功率拖拉机配套的多铧犁。
犁的工作过程是：耕作时，犁体将土壤沿垂直和水平两个方向切开，不断形成垡，垡条在沿犁体曲面升起的过程中受到挤压、推移和扭转作用使垡条断裂、松碎，并向犁沟方向翻转。
中国地域辽阔，各地的耕作要求不同，生产和使用的铧式犁也各不相同，在长期的实践中，形成了北方旱地犁和南方水田犁两大类别。旱地犁的犁体幅宽较大，适应的比阻也较大。水田犁则采用窄幅多铧的形式，由于水耕比阻较小，机体可做得较轻便，一般也不需要圆犁刀和小前犁。两种犁体的曲面也有所不同。
普通犁的犁壁是由整块钢板制成的，在耕粘重的土壤时，不容易脱土。因此，有些犁的犁壁改为栅条式，这种犁称为栅条犁。栅条犁由于其犁壁与土壤的接触面积较小且不连续，比较容易脱土，工作阻力也较小。另外，栅条犁的犁壁往往是可调节的，通过改变栅条的插孔可改变犁壁的曲率，以使犁的性能符合人们的不同需要。