农作物的生长发育过程是以单体形式存在的，科学的管理方法应当考虑单体的生长发育要求，再根据土壤特性，实施合理的需要物料量（如化肥、农药等）的投放，做到 "按需分配"。过去受科学技术发展水平限制，田间管理均以地块为单元进行，经常造成施肥量超过需要量、过剩的肥料流失污染环境或是投入量低于需要量、影响作物产量潜力发挥的情况。

精准农业技术的核心是缩小管理单元面积，提高耕作精度，从根本上解决了这个问题。其管理单元面积能够以米级计算，根据不同单元内的土壤和作物生长特性，确定农业物资的投放量，使农事操作做到定位、定量、定时。

精准农业技术是用现代科学技术成果对传统农业技术与机械装备进行改造，应用全球卫星定位技术（ＧＰＳ）、遥感技术（ＲＳ）、地理信息技术（ＧＩＳ）、计算机自动控制技术等集成组装的组合体系。首先是从田间可变因素测量开始，采集、储存、分析谷物产量和土壤特性数据，应用配套的软件技术对其进行分析、处理，从中找出提高产量、增加效益的农艺措施。之后，应用计算机及专用地理信息软件作出农业措施电子处方地图，农业机械在田间作业开始之前，将形成的处方数据卡插在拖拉机上自动控制的监视器相应插口内，使用带有定位、导航和自动控制装置的农业机械，实现定位、导航和变量投放农业物资自动控制操作。

实施精准农业技术主要设备有：全球卫星定位系统接收装置；带有卫星定位接收器、天线和产量监测设备的谷物联合收割机和产量图软件；带有卫星定位接收器和天线的土壤取样设备、土壤化验设备、地理信息软件；农业专家系统、数据库、决策系统软件和计算机硬件设备；带有卫星定位接收器和天线、自动控制器的拖拉机、变量施肥播种机、变量喷药机等智能化自动控制的农业机械。

精准农业技术得益于海湾战争后ＧＰＳ技术的民用化。１９９３年，精准农业技术首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验，结果当年用ＧＰＳ指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高３０％左右，而且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。

到１９９５年，美国约有５％的作物面积不同程度的应用了精准农业技术。近年来，不仅美国、加拿大、澳大利亚等发达国家对精准农业技术实践非常重视，巴西、马来西亚等国家也广泛开始试验示范应用。