作物育种的实质是作物的人工进化。作物具有不同的生命周期，草本作物一般在春季播种和萌发、秋季成熟以及收获，其生命周期通常是在一个年度之内完成的，因此也被称之为“一年生作物”。

作物栽培学：是以植物学、植物生理学、土壤学、肥料学、农业气象学、植物病虫害防治学等学科为基础，然后从作物的生活环境等条件来研究关于作物的生产的有关方面，是一门综合性较强的学科。植物生理学：是研究植物的生命活动的规律及其与环境的相互关系、揭示植物生命现象本质的学科，研究内容包括植物代谢、抗逆性等。

作物生长期：是指作物播种或返青生长至成熟的持续天数。

气候生长期：是指各种植物中最早开始萌动生长至最晚停止生长的持续天数。

农作物的熟制主要和气温有关。农作物的熟制与当地的气温和农作物的生长周期密切相关，我国北方地区的作物熟制通常为一年两熟、两年三熟或一年一熟；而南方地区的作物熟制通常是一年两熟到三熟，这主要是因为我国北方地区的气温比南方地区的气温要低。

作物的地上部分与地下部分的关系为：相互促进或相互抑制、交替生长、形态对称与生势平衡、菌根作用和激素调控等多种关系。作物具有不同的生命周期，草本作物一般是在春季播种、萌发，到了秋季之后即可成熟、收获，其生命周期通常是在一个年度内完成的，所以也称为“一年生作物”。

以钙元素为例，它可以参与细胞壁的组成，因此它也是细胞膜和果胶质的组成部分，对植物体内的多种酶具有活化作用；同时它也能够参与细胞内的各种生长和发育的调控工作，因此它也具有减少裂果、提高果实的硬度、增加单果的重量（以提高产量）等作用；同时它还能促进作物对钾、磷酸和硝态氮的吸收率。

作物不能重茬是因为重茬会使农作物的生长受到抑制，同时还会使农作物的产量降低、增加农作物的发病率，因此这种现象也被称为“重茬障碍”。发生重茬障碍的因素较多，比如土壤的营养失调，由于每种农作物对营养的需求比例是不一样的，如果常年种植同一种作物会使土壤中的某些元素格外缺乏，从而会抑制后续作物的生长发育。

农作物在生长时所必需的元素一般是16种，分别为：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锌、铜、锰、钼、硼、氯。根据它们在农作物中的含量来区分，这些营养元素又可以分为3组，分别为大量营养元素、中量营养元素、微量营养元素。

作物吸收的氮素形态一般是根据自身的种类来决定的，不同的作物吸收的铵态氮和硝态氮的比例也不同。在气候适宜的地方，旱地作物主要吸收硝态氮，而幼苗期主要吸收铵态氮，进入生育期后主要吸收硝态氮；在温度变化大、土壤湿度过大或过小、使用了硝化抑制剂阻断铵态氮转化为硝态氮的情况下，旱地作物会被迫吸收铵态氮。

作物会出现“午休”现象是因为：中午没有供给到足够的水分，导致作物的气孔关闭；二氧化碳供应不足；光合产物（比如淀粉）来不及分解以及运输，积累在作物的叶肉细胞中，导致阻碍了二氧化碳的运输；受到生理钟（生物钟）的调控的影响。

作物品种的三性是指特异性、一致性和稳定性。特异性是指一品种具有明显区别于其他品种的性状和特点；一致性是指品种的主要性状要整齐一致，其变异度不能超过规定的范围；稳定性是指品种的主要性状与特征在不同代别与测试地点所表现的趋势一致性或相同度。

农作物种类较多，大多农作物防寒都可以在行间均匀的覆盖稻草、草帘、无纺布等，提高地温，还可以增施农家肥和磷钾肥，在叶面上撒施草木灰等，同时还需要加强田间管理，中耕松土，提高其抗寒能力。