传感器、食品、自动化和工程学是加速农业及自然生产的4大主要方面。以下则为相关技术。
一、传感器能够实现对作物、牲畜及农机状态的实时追踪和诊断。
1.空气及土壤传感器：自动化农场的基本添加，能够实时了解农场、森林及水体的当前情况。
2.设备远程信息处理：允许拖拉机等机械设备发布技术故障警告。拖拉机间的通讯能够被用作初级的‘农场群’平台。
3.家畜生物识别技术：通过加载全球定位系统、无线射频识别和生物测定技术，自动确定并转播重要的牲畜实时信息。
4.作物传感器：不再依赖施肥前的处方，而是利用高分辨率的作物传感器向施肥工具传达准确的肥量信息。光学传感器或无人机能够确定田间的作物健康状况。
5.基础设施健康传感器：可用于监测建筑物、桥梁、工厂、农场及其他基础设施的颤动及材料情况。结合传感器等智能网络，其可将关键信息反馈给养护队或机器人。
二、食品或可直接从基因重组中获益，有望直接从实验室生产肉类。
1.基因设计食品：为更好地满足生物和生理需求，创建全新的食用牲畜和植物。
2.试管肉：也被称为培养肉，是存在于完整活体动物以外的鲜肉产品。虽然尚未供以公共消费，但如今的多个研究项目已成功实验性地培育出试管肉。
三、自动化通过大规模机械和微型机器人在植物层面对作物进行检查和养护。
1.变量划幅控制：基于现有地理定位技术，未来的划幅（收割的宽度）控制能够通过减少重叠投入来节省种子、矿物、化肥和除草剂。通过提前计算农田的形状、了解田间不同区域的相对生产率，拖拉机或农场机器人能够程序性地按照变量为整片农田提供输入。
2.快速迭代选择育种：下一代的选育手段，定量分析最终结果并通过运算法则提供改良建议。
3.农业机器人：用于实现收割、果实采摘、犁地、土壤养护、除草、种植及灌溉等农业进程的自动化。
4.精准农业：基于观测和响应田间变化的农业管理手段。农民利用卫星图像和先进传感器，在尽可能保护资源的同时优化投入回报。进一步了解作物变率、地理定位天气数据及精确传感器，对自动化决策的制定及互补性种植技术加以改善。
5.机器人农场群：数十个或数百个农业机器人与数千个微观传感器的假设性结合，在没有人为干预的情况下，对田间作物进行监测、预测、耕种和摘取。
四、工程学涉及将农业扩展至新方法、新位置以及经济新领域的技术。
1.封闭生态系统：不依赖系统外物质输入的生态系统。理论上，这类封闭生态系统可将废弃产品转化为氧气、食物和水，以支撑系统内的生命形式。
2.合成生物学：利用标准化部件对生物学进行编程，类似使用标准化图书馆对计算机进行编程，包括对生物技术的广泛重新定义和扩充，终极目标是能够设计、建造和修复工程生物系统。工程生物系统负责处理信息、操纵化学物质、装配材料与结构、生产能源、提供食物以及维护和强化人类健康和环境。
3垂直农业：城市农业的自然延伸，可在摩天大楼内种植植物或饲养动物。其优点颇多，包括全年作物生产、免受气候影响、支持城市粮食自给以及降低运输成本。
