Dok su se farmeri i stočari nekoć oslanjali na generacije savjeta i Farmer’s Almanah, to se polako razvilo u znanstvenu stranu poljoprivrede. Agronomija se odnosi na primjenu znanstvenih teorija — bioloških, ekoloških, ekonomskih i tehnoloških — na poljoprivrednu praksu. Posebno je usmjeren na ratarske kulture koje se proizvode u velikim razmjerima, kao što su pšenica, kukuruz i soja. Također se odnosi na usjeve koji su glavna hrana za stoku ili koji osiguravaju vlakna za osnovnu tkaninu. Agronomija ili poljoprivredna ekonomija je pododjeljak agronomije koji se odnosi na primjenu ekonomskih metoda i modela na odluke koje donose poljoprivrednici.
Farme i pojedinci koji koriste agronomska istraživanja primjenjuju osnovne ekonomske i poslovne tehnike na mala i velika gospodarstva. Ove tehnike uključuju financijsko upravljanje farmama; istraživanje tržišta; cijena, ponuda i potražnja; te tržišne strukture i razvoj. Povijesno gledano, farme su rasle i uzgajale razne usjeve i stoku s jednim glavnim agronomskim usjevom za prodaju za stabilan prihod. Sada je agronomija usredotočena na dobivanje najveće ekonomske vrijednosti od najmanje količine sjemena, zemlje i rada.
Ekolozi, znanstvenici i poduzetnici svoju su pozornost usmjerili na agronomiju i agronomiju. Kako se sve više biljaka koristi u biogorivima za vozila i teške strojeve, agronomi će morati povećati proizvodnju usjeva kako bi zadovoljili povećanu potražnju iz industrijskog i prehrambenog sektora. U međuvremenu, ovi znanstvenici moraju osigurati da povećana proizvodnja usjeva ne uništi kemiju tla ili iscrpi prirodne resurse. Agronomi rade na odgovornom, održivom agronomskom rastu i rade na ublažavanju negativnih utjecaja poljoprivrede na okoliš na prirodne ekosustave.
Ostala značajna područja agronomije uključuju plodored, kemiju tla te navodnjavanje i odvodnju. Rotacijom različitih vrsta usjeva na istim poljima, agronomi i farmeri mogu kontrolirati nakupljanje parazita i insekata koje privlači ili preživi na jednoj vrsti biljke. Biljke apsorbiraju većinu svojih hranjivih tvari izravno iz tla. Kako različite biljke trebaju različite hranjive tvari, plodored također osigurava da tlo ostane plodno s uravnoteženim mineralima, hranjivim tvarima i mikroorganizmima u tlu.
Također je potrebno proučavati kemijske reakcije u poljoprivrednom tlu koje se odnose na rast i proizvodnju usjeva. To uključuje mineralni sastav te mobilnost i toksičnost zagađivača tla. Dok agronomi to prate kako bi osigurali da usjevi nisu kontaminirani, to je također važno za svaku organizaciju koja radi na čišćenju ili sanaciji kontaminiranog zemljišta.
Količina i konzistentnost padalina vrlo je varijabilan aspekt poljoprivrede. Usjevi trebaju odgovarajuću količinu vode – i drenažu vode – kako bi uspjeli. Agronomi proučavaju i inoviraju sustave navodnjavanja, uključujući nadzemne prskalice, navodnjavanje brazdama, navodnjavanje kap po kap i podzemno navodnjavanje.
Agronomi rade na tome da iz svakog sjemena i svakog centimetra zemlje izvuku što više uroda, koji ne staje na nicanju. Potrebno je da agronomi prouče i zaštite biljke od klica kroz berbu. Velik dio kontrole korova, insekata i štetnika uključuje plodored i uzgoj biljaka; međutim, to također uključuje držanje korova izvan prostora za usjeve, prateću sadnju i sintetičke i prirodne insekticide.
Osim proučavanja poboljšanja okoliša u kojem biljke rastu, agronomija se fokusira i na poboljšanje biljaka. Agronomi selektivno uzgajaju biljke s većim prinosima i većim nutritivnim vrijednostima. Također rade na jačoj otpornosti na parazite, viruse i gljivice.