作物是由于長期適應原產地自然環(huán)境的結果，在栽培過程中對溫度、光能、水分等條件有一定要求，由此而制約著作物在世界不同地區(qū)的分布。
從溫度條件看，全世界 4種不同的溫度地帶都各有與之相適應的作物種類。①寒溫帶。有春小麥、春大麥、春燕麥、黑麥、粟、黍稷、馬鈴薯、豌豆、蠶豆、亞麻、甜菜等；②溫帶。有冬小麥、冬大麥、粟、高粱、大豆、蠶豆、菜豆、油菜、向日葵、大麻等；③亞熱帶。有水稻、玉米、高粱、甘薯、大豆、菜豆、油菜、花生、芝麻、油桐、桑、茶、棉、黃麻、紅麻、苧麻等；④熱帶。有水稻、甘薯、木薯、花生、海島棉、咖啡、可可、橡膠樹、油棕、黃麻等。但這種適應性也不是絕對的。有些作物由于遺傳基礎的變異,經過天然或人為的選擇,也能改變其本性。如水稻、玉米、高粱本為喜溫作物，通過多年在高緯度地區(qū)生長，可以產生生育期短、耐寒力強的品種，能在北緯50°、南緯40°處栽培。甘薯、棉花、苧麻的一些品種也可引種到北緯40°，木薯可引種到北緯25°。同時有些本來適于寒溫帶的作物，如麥類，也可在低緯度地區(qū)利用冬季時節(jié)或在高海拔地區(qū)栽培。但作物適應性變化的范圍不能超過一定限度，否則將生長不良或不能成活。
從作物生長發(fā)育對光周期的反應看，大致可分為長日照作物和短日照作物兩類。前者在生長期間的某個階段每天所需光照時間較長，一般須超過無光照時間才能完成生殖生長而形成花芽。若光照時間不足，生殖生長就會減緩而推遲開花結實；反之則能促進生殖生長。這類作物多為適于北方生長的麥類、亞麻、甜菜、馬鈴薯等。短日照作物生長過程中的某個階段每天所需黑暗時間須超過有日照時間才能形成花芽，黑暗時間延長可促進生殖生長；而光照時間延長只能促進營養(yǎng)生長。一些春播秋熟作物如水稻、玉米、高粱、大豆、大麻等屬于這一類。各種作物所要求的這種特定光照條件，也為其適應和分布的范圍規(guī)定了限度。其中有些作物由于長期異地栽培，也分化出一些對光照不敏感的早熟品種。至于一些生育期短的作物如蕎麥、綠豆、菜豆等，一般對光照期反應遲鈍，只要在溫度許可范圍內，在任何地區(qū)都能發(fā)育成熟，是屬于光照中性作物。
不同的作物有不同的耐旱能力，一般可以用標志蒸騰力大小的蒸騰系數表示。蒸騰系數小的作物，如粟、黍稷、高粱、玉米、大麥、黑麥、花生、向日葵等，一般比較耐旱；而蒸騰系數大的作物如薏苡、燕麥、蕎麥、大豆、蠶豆、豌豆、油菜、黃麻等則耐旱力較差。有些作物如水稻不僅喜濕，其根系且可浸在水中而無礙生長。至于小麥、馬鈴薯、甘薯、甘蔗、甜菜、芝麻、棉花等則屬于“干濕中間類型作物”。
此外，作物對土壤酸堿程度的不同敏感性，也與其分布地區(qū)有關。大致高粱、蘇丹草、田菁、苜蓿、向日葵、甜菜等較能耐鹽堿；而稻、燕麥、黑麥、蕎麥、馬鈴薯、甘薯、茶等則較能耐酸。大多數作物適宜于中性土壤。
作物有不同的生命周期。一般草本作物從春季播種萌發(fā)到秋季成熟收獲，其全生命周期在一個年度內完成的，稱為“一年生作物”。有些作物如冬小麥、冬大麥等秋季播種后須經過低溫的冬季到第 2年夏季成熟的，稱為“越冬一年生作物”或“越年生作物”。有些作物如甜菜、菠菜、白菜、蘿卜等,第1年播種后當年完成營養(yǎng)體生長，必須經過一個冬季到第 2年才開花結實的，為“二年生作物”。還有如苧麻、苜蓿、甘蔗、除蟲菊、菠蘿等的生命周期延續(xù)3年以上,每年除收獲地上部分外，其地下部的根芽或根狀莖可連續(xù)生長并可用以進行營養(yǎng)體繁殖的，為“多年生作物”，多生長在亞熱帶或熱帶。有的作物如棉花、蓖麻，在溫帶為一年生，在熱帶則可成為宿根性多年生作物。至于茶、桑、果樹等木本植物，則都屬多年生作物。
“光、熱、水”是氣侯的三要素。氣候資源可分為光能資源、熱量資源、水分資源以及風能資源等。所謂光能主要指日照時數和太陽輻射兩方面，是太陽能多少的重要標志。日照時數單位是小時，太陽輻射單位焦耳／平方米。日照時數的年內累積趨勢，與太陽總輻射累積趨勢一致，日照時數與植物生長有直接關系，利用太陽能可以發(fā)展無土栽培日光溫室，太陽能熱水器、太陽能電器及太陽能生態(tài)農業(yè)溫室養(yǎng)育與水產等陽光產業(yè)。 氣溫是氣侯最重要的要素，是判斷一個地方熱量多寡的指標。通常以活動積溫（日平均氣溫≥10℃的累加）所劃分的溫度帶，代表著一地區(qū)熱量的多寡，光溫可反映日照和溫度(熱量)兩種氣候要素的綜合作用。對于農作物來說，在同樣的溫度條件下，光照越強，作物的生育期就越短。熱量(以溫度形式表示)是各種生物生長不可缺少的環(huán)境因子。各種農作物都有其生長發(fā)育的下限溫度，高于下限溫度的時間和熱量狀況即為可以利用與開發(fā)的熱量資源，作物從播種到成熟的間隔日期稱為生長季。生長季內的熱量資源強度是反映熱量資源多少的一個標志，可用最熱月(7月)氣溫表示。日平均氣溫穩(wěn)定通過0℃的初日表示寒冬已過，積雪消融，土壤開始解凍，草木開始萌動；終日則表示土壤開始凍結，越冬植物停止生長。因此，≥0℃的積溫便能夠反映一個地方可供作物利用的熱量狀況。其間日數通常稱為無霜期（天），日平均氣溫穩(wěn)定通過10℃的初日為春季作物開始生長的日期，終日為喜溫作物停止生長、喜涼作物光合作用顯著減弱的日期，其間日數即為喜溫作物生長期或其它作物的活躍生長期，這時的積溫稱為活動積溫。無霜期的長短與熱量資源的多寡趨勢基本一致。 除積溫外，界限溫度的初、終間日數多少也能反映熱量資源的多少，而且它與作物能否成熟有直接關系。在作物生長期內，白天高溫有利于作物大量合成有機質和糖分，夜間低溫又可使作物呼吸減弱而降低農作物自身的營養(yǎng)消耗，故氣溫日較差大對農作物生長是一個有利因素。氣溫（熱量）與光照（太陽能）一般正相關，但也有例外，青藏高原是我國太陽能最豐富區(qū)，卻是我國夏溫最低的地區(qū)。天氣的陰晴對日照影響較大，陰天多的地方日照時數相對較少。
作物有不同的分類方法。由于同一種作物常有多種用途，一般只按其主要用途來劃分。
谷類作物 也稱糧食作物。以收獲成熟果實為目的，經去殼、碾磨等加工程序而成為人類基本食糧的一類作物。極大多數屬禾本科，如稻、麥類、玉米、高粱、粟類、薏苡等。谷類作物的子實一般含淀粉70％以上、蛋白質10％左右，并有適量的脂肪和維生素，為食物中熱量的主要來源，且因易于種植、運輸和貯存，是歷史上最早馴化、當前栽培面積最大的作物。谷類作物除主要用作糧食外，子粒及碾制時篩選出的糠麩，可做精飼料；秸稈經過粉碎，可做粗飼料，鮮莖葉則可作青飼或青貯。子實還可用以釀酒，大麥芽可制飴糖。有些子實胚部富含脂肪，利用分離出的玉米胚和稻米糠麩，均可提煉優(yōu)質食用油。稻、麥、玉米等的莖葉還可用以編制各種日用品和工藝品。
豆類作物 屬豆科。以收獲成熟子粒為目的的一類作物。主要有大豆、花生、蠶豆、豌豆、菜豆、鷹咀豆、綠豆、飯豆、濱豆等。中國為栽培豆類最豐富的國家之一。豆類成熟子粒中的蛋白質含量高于其他作物，如大豆可達40％，其他豆類也均在20～30％左右，為禾谷類子粒蛋白質含量的 2～4倍。豆類蛋白質包含8種動物必需的氨基酸，在禾谷類種子中含量很少的賴氨酸、精氨酸、纈氨酸和異亮氨酸,在豆類中都較豐富,可直接食用或用以加工成各種豆制品。大豆、花生等的子實富含脂肪，是人類所需植物脂肪的重要來源。豆類的莖葉不論作干飼料或青飼料，都具有很高的營養(yǎng)價值。大豆、花生榨油以后產生的豆餅或粗粉，除可作為精飼料外，還可精制成濃縮蛋白。此外，由于與豆類作物共生的根瘤菌能固定空氣中的游離氮，同時豆類的圓錐根吸收土壤深層養(yǎng)料和水分的能力優(yōu)于谷類作物，種植豆類作物或用以同禾谷類作物輪作、間作，還有充分利用和培養(yǎng)土壤肥力的作用。
薯類作物 以收獲富含淀粉和其他多糖類物質的膨大塊根、球莖或塊莖為目的的一類作物。有旋花科的甘薯，茄科的馬鈴薯，大戟科的木薯，薯芋科的薯芋、山藥、大薯,天南星科的芋、紫芋、蒟蒻,菊科的菊芋、豆科的豆薯，美人蕉科的蕉藕等。這類作物的地下根莖膨大，由薄壁細胞所組成，以貯存淀粉為主,包括2％左右的蛋白質和一些維生素。除豆薯用種子繁殖外，其余均用根、莖繁殖。對逆境和病蟲害抵抗能力強，易于栽培，產量高。因鉀能促進淀粉的合成和積累，施肥時重視鉀在三要素中的配合常有利于增產。薯類除供食用和飼用外，工業(yè)上是制淀粉、葡萄糖、糊精、合成橡膠和酒精的原料。莖葉和加工后的粉渣則是富含養(yǎng)分的飼料。鮮薯塊一般含水分達80％左右，運輸和貯藏受到一定限制，因此收獲后需及時切片曬干，以便貯存。
纖維作物 以收獲纖維為主要目的的一類作物。可按形成纖維的組織、器官分為：①種子纖維。如錦葵科的棉花，其纖維系由胚珠的表皮細胞延伸而成，是最主要的紡織原料。②韌皮纖維。如各種麻類的纖維，系由莖部的韌皮層形成。其中蕁麻科的苧麻、亞麻科的亞麻和夾竹桃科的羅布麻等的纖維長而整齊，質地柔軟，含木質素少，可用以紡織優(yōu)良麻織品；大麻科的大麻、田麻科的黃麻、錦葵科的苘麻、紅麻和豆科的檉麻等因紡性較差，多用以制作粗麻布、麻袋、地毯、麻繩等。③葉纖維。多為熱帶單子葉植物，如龍舌蘭科的劍麻、番麻，芭蕉科的蕉麻，鳳梨科的鳳梨等。其葉鞘或葉部的維管束纖維粗硬，不能供紡織用，但拉力強、耐濕、耐鹽、耐磨，可用以編制各種粗繩索，在航海、采礦、鐵路運輸上用途很廣。棕櫚科的棕櫚則可做墊、刷與簑衣等。其他如莎草科的茳芏、堿草、藨草、燈心草科的燈心草,禾本科的蘆葦、芨芨草等,其葉纖維也可供編織等用。以上各種纖維還均可用作造紙原料。④木纖維。主要來自木本作物，常用以制造優(yōu)質紙張。作為紡織工業(yè)的原料還有蠶絲、動物皮毛等。
油料作物 以收獲含油器官榨油為目的的一類作物。除豆類作物中子實富含油脂的花生、大豆等兼為重要的油料作物外,還包括十字花科的油菜、芥菜、油蘿卜,胡麻科的芝麻,菊科的向日葵、紅花,亞麻科的胡麻，唇形科的紫蘇、白蘇,大戟科的蓖麻等。錦葵科的棉花,其子仁也含有很豐富的油脂和蛋白質。木本植物如油茶、胡桃、油橄欖、油棕、油桐和烏桕等，有時也列為油料作物。各種作物種子的含油量不同，如大豆含量為20％左右,油菜、向日葵、胡麻、油茶、紅花等為40％左右,芝麻、花生、蓖麻、油桐、烏桕等為50％左右，椰子、油棕種子的含油量則可高達60％。種子經過提取油脂后的餅渣，尚含蛋白質和其他營養(yǎng)物質。除油菜子餅中含有硫化葡萄糖苷、蓖麻子餅中含有蓖麻堿和蓖麻白朊等有毒成分不能直接飼喂牲畜外，大多可用作優(yōu)質飼料。
糖料作物 以收獲植物體的含糖部位供工業(yè)上制糖用的作物。糖分在植株上存貯的部位因作物而異，如甘蔗、蘆粟、糖槭在莖部，甜菜在根部，糖棕在花部，其成分主要是蔗糖、葡萄糖和果糖。世界栽植最普遍的工業(yè)制糖原料，在低緯度地區(qū)為甘蔗，在高緯度地區(qū)為甜菜，含糖量均在15～20％左右。制糖的副產品糖蜜和殘渣，可作酒精或其他化工產品的原料。薔薇科的懸鉤子和菊科的甜菊，葉部含高甜度物質糖苷──雙苷配糖體，其甜度為蔗糖的300倍,可作甜味劑和糖尿病患者的輔助藥劑。
飲料作物 收獲物中含有一定量的咖啡因，用作飲料時對人體有興奮作用的一類作物。茶的嫩葉可制成茶葉，咖啡、可可的子實經加工后可制成飲用品。梧桐科的可樂果,種子中咖啡因含量達2％,為很強的興奮劑,系制造可口可樂汽水的原料。此外有大麻科的蛇麻，俗名啤酒花,可做制啤酒時的添加物，本身不含咖啡因,但其花序所含蛇麻香脂腺分泌的揮發(fā)油、苦味素、樹脂和單寧，能使啤酒具有芳香而略帶苦味，故也可歸入此類。
調料作物 能產生芳香或具辛辣味的揮發(fā)性物質的一類作物。多用作食品的輔料，以促進人的食欲。主要的有蘘荷科的姜，百合科的蔥、蒜，茄科的辣椒，十字花科的芥菜種子，傘形科的茴香等。木本植物如蕓香科的花椒，胡椒科的胡椒、樟科的肉桂,八角科的八角,桃金娘科的多香果等也有此用途。
染料作物 在合成染料未普遍應用前，染料的來源主要取自植物。中國的傳統染料，藍色的主要原料為蓼科的蓼藍葉,豆科的槐藍葉;紫色主要為紫草科的紫草根；紅色主要為菊科的紅花花冠和茜草科的茜草根等。在歐洲則常用十字花科的菘藍葉染藍色，用木藍草科的木藍草葉染深黃色，用千屈菜科的散沫花枝葉染橙色，用蘘荷科的郁金塊莖染橙紅色等。
橡膠作物 此類作物含有白色液體乳膠，名橡漿。其成分為水、碳氫化合物、樹脂、油脂、蛋白質、糖和生橡膠，凝固后成為彈性、韌性很強的橡膠。橡漿對植物本身的作用尚不太明了，可能有愈傷作用，但對人類卻有很大價值，是重要的工業(yè)原料。已經廣為栽培的木本橡膠作物主要有大戟科的橡膠樹，桑科的巴拿馬橡膠樹和印度橡膠樹。草本有菊科的橡膠草和橡膠菊等。在美洲熱帶還有一種糖膠樹，所產生的糖橡膠可制口香糖。
藥用作物 是含有各種生物堿和苷類等有機化合物，可用以治療各種人、畜疾病的栽培植物。
飼料與綠肥作物 人工栽培以喂養(yǎng)畜禽的稱飼料作物（如牧草）。栽培后在生長繁茂時期翻入或割漚，用以增加土壤肥力的為綠肥作物（如牧草）。
芳香作物 具有烴類的萜和氧化、硫化油成分，揮發(fā)到空氣中呈芳香氣味的作物，可用以制造化妝品、食品或熏制茶葉
