傳感器、食品、自動化和工程學是加速農業及自然生產的4大主要方面。以下則為相關技術。

　　一、傳感器能夠實現對作物、牲畜及農機狀態的實時追蹤和診斷。

　　1.空氣及土壤傳感器：自動化農場的基本添加，能夠實時了解農場、森林及水體的當前情況。

　　2.設備遠程信息處理：允許拖拉機等機械設備發布技術故障警告。拖拉機間的通訊能夠被用作初級的‘農場群’平臺。

　　3.家畜生物識別技術：通過加載全球定位系統、無線射頻識別和生物測定技術，自動確定并轉播重要的牲畜實時信息。

　　4.作物傳感器：不再依賴施肥前的處方，而是利用高分辨率的作物傳感器向施肥工具傳達準確的肥量信息。光學傳感器或無人機能夠確定田間的作物健康狀況。

　　5.基礎設施健康傳感器：可用于監測建筑物、橋梁、工廠、農場及其他基礎設施的顫動及材料情況。結合傳感器等智能網絡，其可將關鍵信息反饋給養護隊或機器人。

　　二、食品或可直接從基因重組中獲益，有望直接從實驗室生產肉類。

　　1.基因設計食品：為更好地滿足生物和生理需求，創建全新的食用牲畜和植物。

　　2.試管肉：也被稱為培養肉，是存在于完整活體動物以外的鮮肉產品。雖然尚未供以公共消費，但如今的多個研究項目已成功實驗性地培育出試管肉。

　　三、自動化通過大規模機械和微型機器人在植物層面對作物進行檢查和養護。

　　1.變量劃幅控制：基于現有地理定位技術，未來的劃幅（收割的寬度）控制能夠通過減少重疊投入來節省種子、礦物、化肥和除草劑。通過提前計算農田的形狀、了解田間不同區域的相對生產率，拖拉機或農場機器人能夠程序性地按照變量為整片農田提供輸入。

　　2.快速迭代選擇育種：下一代的選育手段，定量分析最終結果并通過運算法則提供改良建議。

　　3.農業機器人：用于實現收割、果實采摘、犁地、土壤養護、除草、種植及灌溉等農業進程的自動化。

　　4.精準農業：基于觀測和響應田間變化的農業管理手段。農民利用衛星圖像和先進傳感器，在盡可能保護資源的同時優化投入回報。進一步了解作物變率、地理定位天氣數據及精確傳感器，對自動化決策的制定及互補性種植技術加以改善。

　　5.機器人農場群：數十個或數百個農業機器人與數千個微觀傳感器的假設性結合，在沒有人為干預的情況下，對田間作物進行監測、預測、耕種和摘取。

　　四、工程學涉及將農業擴展至新方法、新位置以及經濟新領域的技術。

　　1.封閉生態系統：不依賴系統外物質輸入的生態系統。理論上，這類封閉生態系統可將廢棄產品轉化為氧氣、食物和水，以支撐系統內的生命形式。

　　2.合成生物學：利用標準化部件對生物學進行編程，類似使用標準化圖書館對計算機進行編程，包括對生物技術的廣泛重新定義和擴充，終極目標是能夠設計、建造和修復工程生物系統。工程生物系統負責處理信息、操縱化學物質、裝配材料與結構、生產能源、提供食物以及維護和強化人類健康和環境。

　　3垂直農業：城市農業的自然延伸，可在摩天大樓內種植植物或飼養動物。其優點頗多，包括全年作物生產、免受氣候影響、支持城市糧食自給以及降低運輸成本。