水力的利用是我國古代對自然力利用的第二個方麵，最遲到漢代，我國已利用水力為農業生產服務。西漢桓譚《桓子新論》說：“宓犧之製杵舂，萬民以濟，及後人加功，因延力借身重以踐碓，而利十倍，杵舂又複設機關，用驢、贏、牛、馬及役水而舂，其利乃且百倍。”所謂“役水而舂”就是利用水力舂米，也就是後世所說水碓。這是我國農業上有關利用水力的最早記載。水力在農業上的利用，主要是二個方麵，一是用於灌溉，二是用於加工。在灌溉方麵，如水轉翻車，水轉筒車，高轉筒車等，都是利用水力提灌的機械；在加工方麵，如水碓、水磨、水碾、水礱等。此外還有“水輪三事”，一種農具利用水力能完成磨、礱、碾三項工作，水擊麵羅、水轉大紡車等，這些水力農具主要用於勞動強度大、耗力多、操作比較機械的工序上。
風力是我國古代對自然力利用的第三個方麵，它在我國農業上的運用時間較遲，始見於元代，當時已將風力用在灌溉上，出現了風車，同時也將風力用在加工上，出現了風磨，以後風車有了比較大的發展，成了我國灌溉中的主要動力。
從作用方麵來講，農具又可分為整地、播種、中耕、灌溉、收獲、加工等六大類。每類農具也都有各自的發展史。
中國古代的作物結構
我國農作物的種植，始於新石器時代。據考古出土的文物證實，新石器時代，我國已有粟、黍、小麥、水稻等糧食作物，麻、苧、葛等纖維作物及油菜等。這些，在第一章中已經作過介紹，此處不再重複。到商代，我國的農作物已有文字記載，魏晉南北朝時，我國農作物已大為增加，主要的七大作物類型—糧食、纖維、油料、糖料、興奮、飼料、綠肥—通過各自的演變已先後完成。
糧食作物的組成與變化
糧食作物是我國最古老的作物，在新石器時代已有粟、黍、稻、麥等種類。其中又以粟和稻種植的時間最早，分布的地區最廣。據考古出土的實物得知，粟主要分布於黃河流域及其以北地區。河北武安磁山新石器時代遺址出土的粟，距今已有約8000年的曆史。水稻主要分布於長江流域及其以南地區，浙江桐鄉羅家角及餘姚河姆渡二個新石器時代遺址出土的稻穀，距今已有約7000年的曆史，這說明在新石器時代我國糧食作物的種植已經形成了南稻北粟的布局。
西周時期，我國糧食作物的種類有了擴大，據《詩經》記載，有黍、稷、稻、牟(大麥)、菽(大豆)、麻(大麻)等7種。在明代以前，我國糧食作物的種類，也大致如此，說明中國糧食作物的種類在西周時期已大體俱全了。其中黍和稷又是當時主要的糧食作物。所以這二種作物在《詩經》中被記載的次數要比其他作物多得多，在《尚書》中，提到糧食作物，主要也是講黍稷。例如《盤庚》篇說：“惰農自安，……不服田畝，越其罔有黍、稷”，《酒誥》篇說：“其藝黍稷，奔走事厥考，厥長”，這都反映了黍、稷在這個時期的重要。
春秋戰國時期我國的糧食作物，形成了“五穀”的稱謂。這個稱謂，首見於《論語·微子》：“四體不勤，五穀不分。”至今“五穀”已成了糧食的代名詞了。所謂五穀，實際上是指五種主要的糧食作物，當時，對五穀的說法很多，基本上可以分為二大類，一種認為五穀是指黍、稷、麻、麥、豆，例如《周禮·疾醫》鄭玄注，《荀子·儒效》楊驚注等。另一類認為五穀是指黍、稷、豆、麥、稻，例如《孟子·滕文公》趙岐注，《淮南子·修務訓》高誘注等，這二類說法中，都有黍、稷、豆、麥等四種作物，其差異隻是有沒有麻或稻的問題。總起來看，所謂五穀實際上是指黍、稷、豆、麥、麻、稻等六種糧食作物中的五種。五穀中是包括麻，還是包括稻，這隻是不同地區五穀的組成不同而已。
或許有人會問，麻和豆是糧食作物嗎?在古代確實如此，隻是到後來人們才改變了對它們的利用方法，不作糧食用了。古代所說的麻，指的是桑科的大麻。它的韌皮，是古人重要的衣著原料；它結的籽，古稱為苴，也是古人重要的糧食，所以《詩經·豳風·七月》中有“九月叔苴……食我農夫”之說，可見麻在古代既是纖維作物，又是糧食作物，一身而二任的。豆，指的是大豆，古稱為“荏菽”，傳說是周族的祖先後稷在兒時已經會種荏菽；而且長得很好，後稷是帝堯時代的人，說明在原始社會末期，我國已種植大豆了。這個傳說見於《詩經·大雅·生民》和《史記·周本紀》的記載。春秋戰國時，人們確實將大豆既當糧食又當蔬菜利用的，《戰國策·韓策》：“韓地……五穀所生，非麥而豆，民之所食，大抵豆飯藿羹。”藿就是大豆葉，當時這是平民百姓的食品，帝王貴族當然是不用的。到漢代，大豆開始被作為副食利用，到宋代則又作為油料利用，從而逐漸退出了糧食的隊伍。
春秋戰國時期，在糧食作物的組成中，粟占有主要的地位，當時的俸祿用的是粟，倉庫貯藏，主要也是粟。《周禮·地官·倉人》：“倉人掌粟之入藏”，鄭玄注“九穀盡藏焉，以粟為主”都反映在社會經濟生活中，粟地位的重要。與此同時，麥和豆，也受到了人們的普遍重視。例如《禮記·月令》說：“仲秋之月……乃勸種麥。毋或失時，其有失時，行罪無疑。”可見當時人們對種麥的重視。又如《墨子·尚賢中》：“耕稼樹藝聚菽粟，是以菽粟多而民足乎食，”《孟子·盡心上》說：“聖人治天下，使有菽粟如水火，菽粟如水火，而民焉有不仁者乎?”都反映了當時人們對菽的重視。
由於冬麥能利用晚秋和早春的季節進行種植，以提高土地利用率，同時又能起“續絕繼乏”解決青黃不接的作用，加上精耕細作技術的形成，有利於冬麥的種植。所以自戰國時起，冬麥就受到人們的高度重視而大加提倡。到漢武帝時，更下詔“使關中民益種宿麥(即冬麥)，令毋後時”。這樣冬麥在黃河流域便迅速發展起來，形成了以粟麥為主的糧食種植結構。
唐宋時代，由於北方人口大量南移和南方的開發，麥子開始由北方發展到南方，稻田大量被利用來種冬麥。從而在江南地區形成了稻麥輪作一年二熟製。當時南方種麥很盛，據南宋《雞肋編》記載，在長江下遊出現了“競種春稼(指麥子)，極目不減淮北”的盛況。南方的水稻生產，在唐宋時代也有了明顯的發展，水稻在糧食中的地位開始不斷提高。唐代，出現了“南糧北運”的局麵。宋代，太湖地區成了全國著名的糧倉。史有“蘇(蘇州)湖(湖州)熟，天下足”之稱。至此，二漢時期以粟麥為主的糧食種植結構，至唐宋時，便逐漸被稻麥為主的結構所代替。
明代，隨著我國南方的進一步開發，我國糧食作物的結構又有了新變化。宋應星在《天工開物》中說：“今天下育民人者，稻居什七，而來、牟、黍、稷，居什三，麻、菽二者功用已全入蔬餌膏饌之中。”又說：“四海之內，燕、秦、晉、豫、齊、魯諸道，民粒食，小麥居半，而黍、稷、稻、粱僅居半。西極川，雲、東至閩、浙、吳、楚腹焉，方長六千裏中，種小麥者二十分而一。”就全國而論，水稻在糧食作物中占十分之七，居絕對主要的地位，而其他的糧食作物占十分之三。麥、黍、稷都退居次要的地位。大豆和大麻則完全退出了糧食作物的行列。就局部而言，北方仍以小麥為主，居糧食作物之半，其他作物加在一起才隻占一半；在南方麥子的比重隻占二十分之一。
明朝末年，我國又先後從海外引進了原產新大陸的糧食作物玉米、番薯和馬鈴薯。玉米在明嘉靖時，即16世紀中期已傳入我國，傳入時稱為玉麥，這個名字在嘉靖三十四年河南《鞏縣誌》上已見記載。番薯最初傳入中國是萬曆十年(1582)，是由陳益從越南引到廣東東莞的。馬鈴薯是1650年以前傳入中國的，台灣是最早引種的地區，當地稱為“荷蘭豆”。到清代的乾嘉時期(18世紀)，隨著我國人口的急劇增加，人多地少矛盾的加劇，同時由於這些作物耐旱、耐瘠和高產，因而受到人們的高度重視而迅速傳播。例如《植物名實圖考》說“川、陝、兩湖凡山田皆種之，俗呼包穀，山農之糧，視其豐歉”。又如四川《奉節縣誌》說：“乾嘉以來，漸產此物(玉米、番薯、馬鈴薯)……今則栽種遍野，農民之食，全恃之矣。”經過百多年的發展，玉米、番薯和馬鈴薯逐漸成了我國的重要糧食作物。我國今日糧食作物的組成，便是由此發展而來的。
纖維作物的組成和變化
秦漢以前，我國種植的纖維作物有大麻、苧麻、葛三種。大麻分布於黃河流域，苧麻分布於長江流域，葛南北都有。漢代，我國西南地區的哀牢國(今雲南南部)和珠崖(今海南島)，開始種植棉花，時稱吉貝，這是一種亞洲棉。稍後，南北朝時的高昌國(今新疆吐魯番)亦開始種植棉花，名曰白疊子，這是一種非洲棉。但當時，棉花隻局限於邊疆生產，在全國的纖維作物中也不占重要地位。宋末元初，棉花開始分南北二路，從邊疆傳入中原。由於棉花種植，比栽桑養蠶容易，提取纖維又比麻類簡便，輕、暖又同絲麻，因此傳入中原後發展很快。元、明時便成為封建王朝征收的對象。元代至元二十六年(1289)，在浙江、江東、江西、湖廣、福建設置木綿提舉司，每年向民間征收棉布10萬匹。明初，又下令“凡民田五畝至十畝者，栽桑麻，木棉各半畝，二十畝以上倍之”。這對棉花的發展起了很大的推動作用，棉一躍而成為超過絲麻的重要纖維作物。這樣棉花到了明代，便成了“地無南北皆宜之，人無貧富皆賴之”的重要纖維作物了。這種局麵，一直延續到今天。