随着定居生活的普遍化和人口不断增长，人工栽培的谷物越来越成为人们食物的重要来源。但是天然的适宜种植谷物的土地毕竟有限，若要扩大种植面积，则必须开辟新的耕地。开垦新土地须砍伐树木、刨掘树根、平整地面，而这些作业仅凭双手是无法完成的，必须依靠专门的工具来进行，于是就出现了用来砍伐的石斧、用来刨掘的石锛、用来修整土地的耒耜等；加之用于收割的石刀、石镰，用于脱壳加工的石磨盘、石磨棒等，这一时期农具种类与数量都呈现迅速增多的趋向。与此同时，经过长期的栽培驯化，野生的谷物逐步进化，品质得到改良，初步脱离了野生状态，产量相应提高。农业也就在当时经济生活中日益占据主导地位了。不过，当时的人们还不知道对土地进行施肥，因此种植几年之后，地力衰退，产量下降，就将土地抛荒，另辟新地种植。这种方法被后人称之为抛荒制。
新石器时代早期农耕文化遗存在长江流域、黄河流域及东北地区均有发现。
长江流域这一时期的考古文化，主要有长江中游的彭头山文化、皂市下层文化、城背溪文化，长江下游的跨湖桥文化等。黄河流域这一时期的考古文化，主要有黄河中游的裴李岗文化、磁山文化、大地湾文化，黄河下游的后李文化等。东北地区这一时期的考古文化有兴隆洼文化等。这些文化遗址中大多出土有石斧、石锛、石铲、石耜、骨耜、木耒、石刀、石镰、石磨盘、石磨棒等农业工具，有些遗址的农业工具还成套出现。遗址中发现炭化的粟、黍、稻等属于人工栽培的粮食作物遗存，已是一种较普遍的现象。此外，猪、狗、牛、羊、鸡等家畜、家禽的骨骼或陶塑模型、刻画图案等，在遗址中也常有发现。
彭头山遗址位于湖南澧县澧阳平原中部。1988年发掘。考古发现的主要遗迹有地面式、浅地穴式建筑和以二次葬为主的墓葬。出土遗物中有石器、陶器、动植物遗存等。石器有打制石器和磨制石器，其中以打制石为多。打制石器，既有大型砾石石器，也有黑色细小燧石器。磨制石器有斧、穿孔盘状器、杵、砺石等。陶器制造古朴简单，均采用原始的贴塑法制成，胎厚而不匀，大部分陶器的胎泥中夹有炭屑，一般呈红褐色或灰褐色。其器类主要为罐、钵、盘等，多为圜底或三足器。还发现了稻作农业遗存——稻壳与谷粒。同类遗址还有八十垱遗址、李家岗遗址等。
彭头山文化的年代距今约9000-8000年。
其中属于彭头山文化晚期八十垱遗址一系列稻作遗存的发现，最令人瞩目。
该遗址发现了古人在古河道的浅滩处堆垒田埂辟为稻田的重要线索。出土的1.5万粒稻谷和米粒实物，经鉴定是一种正在分化的原始古栽培稻。其基本特征是兼有籼稻、粳稻和普通野生稻多种性状，但群体性状组合呈倾籼型的分化趋势，平均粒长粒宽总形态表现为一种小粒形。出土具有特色的生产与加工工具有木耒、木铲、骨锄、木杵等。木工具在成形后往往用火烧烤以增加强度。遗址中还发现猪、牛、鸡等家养动物骨骼。八十垱聚落兴建有土垄和围壕，两者里外相并行基本围绕于聚落外周，部分地段利用自然河道为屏障，围壕内分布着一些房子和墓葬。
这说明当时的农业生产依存于聚落群居的社会背景，聚落群体有利于对农业生产的组织和推进。
皂市下层文化距今约8000-7000年，上承彭头山文化发展而来。该文化遗址中仍有相当数量的夹炭陶，其羼和料也是炭化稻壳末等，但其含量远不如彭头山文化那样多。在临澧胡家屋场、岳阳坟山堡、南县涂家台等遗址陶片中，都发现了稻壳印痕。胡家屋场发现的猪、水牛、羊骨骼数量都比较丰富，当都属家畜。
城背溪文化分布于鄂西长江两岸，年代距今约8500-7000年。在发现的夹炭陶和房屋残存红烧土中，都掺有稻壳和稻草末，偶尔还能见到完整稻壳印痕。这说明稻作农业在该文化中已得到初步确立，并在经济形态中占了一定的地位。
长江下游的跨湖桥文化以发现于浙江萧山湘湖村跨湖桥而得名。跨湖桥遗址经1990、2001、2002年3次发掘，揭露面积近1000平方米，出土了大量的陶器、木器、骨器、石器、动物骨骼和少量的玉器、纺织工具以及稻谷颗粒等农作物，发现了灰坑、房址、墓葬、灰沟、柱洞等遗迹。石器有锛、斧、凿、镞、锤、磨棒、磨石、璜形饰件等，功能包括生产工具、加工工具、装饰品三大类。陶器以夹砂陶、夹炭陶为主，还有少量夹蚌陶。制作工艺以泥条盘筑为主，辅以分段拼筑、贴筑。器类与器形以釜、罐、钵、盘、豆为基本陶器群。骨器有耜、镖、镞、哨、针、匕、簪等。骨耜用大型哺乳动物的肩胛骨制作，端部有圆形插孔用以装柄。骨耜的发现与1000多颗稻谷、稻米和稻壳的出土，说明原始的耜耕农业已经诞生。出土的独木舟是迄今发现的年代最早的独木舟。文化遗存年代距今约8000-7000年，是一处文化内涵较丰富的水乡农业聚落。
发现于河南舞阳北舞渡镇的贾湖遗址，距今约8900-7800年，是淮河流域迄今所知年代最早的新石器时代文化遗存，为研究黄河中游至淮河中下游之间新石器文化关系提供了一个连接点。贾湖遗址总面积约5.5万余平方米。20世纪60年代发现后经多次发掘，揭露面积已达2600多平方米，清理出为数众多的房址、陶窑、灰坑、墓葬、瓮棺葬、埋狗坑以及一些壕沟、柱洞等遗迹；出土陶器、石器、骨器等数千件。陶器以夹砂陶为主，泥质次之，火候不匀，陶色多不纯正。器类有鼎、罐、壶、钵等。石器以磨制为主，有少量打制。有刮削器、弧刃斧、斜刃斧、两端弧形斧和齿刃镰等生产工具，有石磨盘、磨棒等谷物加工工具。骨器有骨鱼镖、骨针、骨钗和条形骨器等。出土物中以七音阶骨笛、成组随葬的龟甲及其契刻符号最为引人注目。此外，还发现了具有原始形态的稻作栽培遗迹。
裴李岗文化因发现于河南新郑县城西北约8公里的裴李岗村而得名。裴李岗遗址面积2万平方米。1977年至1979年先后4次发掘，揭露面积2700多平方米。发掘墓葬114座、陶窑1座、灰坑10多个，还有几处残破的穴居房基。出土各种器物400多件。其中石器有石铲、石斧、石镰、石磨盘、石磨棒及少量的细石器和燧石等；陶器有壶、钵、罐、碗、勺和鼎等；骨器有骨针、骨锥；还有一些猪、羊骨骸和陶纺轮、陶塑猪头、陶塑羊头等原始艺术品以及酸枣核、核桃等。房基周围发现有一些炭化腐朽了的粟粒。同类遗址还有许昌丁庄、新郑沙窝李、郏县水泉等。其文化遗存年代距今约8200-7500年。通过对丁庄出土的脱壳炭化小米，与现代人为炭化小米、现代新鲜小米之间的颗粒大小、千粒重进行对比分析，发现丁庄古小米已经达到相当于质好产量高的现代春谷（粟）标准。
磁山文化因发现于河北武安磁山村而得名。磁山遗址发现于1973年，随后经多次发掘，发现半地穴式房址2座，灰坑468个，在其中80多个窖穴中发现有已经炭化的粟，有的堆积厚达2米以上。另外，磁山遗址出土了大量陶器、石器、骨器、蚌器、动物骨骸、植物标本等遗物。陶器多为夹砂陶器，少数为泥质陶器，均为手工制作，以素面为主，器形有圆底钵、三足钵、钵形鼎等。石器有打制石器、磨制石器和打磨兼制石器，主要器形有磨盘、磨棒、斧、铲、凿、锛、镰等。遗址中发现有被人们食用后遗弃的多种动物骨骸，众多的家鸡、家猪、家犬的骨骸最引人注目。其中鸡骨绝大多数为公鸡，可能与杀公鸡吃肉，留母鸡产蛋的做法有关。磁山遗址野生动物骨骼占全部出土动物骨骼的一半以上，表明居民获取肉食资源是以野生动物为主，家养动物为辅。同类遗存在冀南其他地区也有分布，磁山文化年代距今约8100-7600年。
大地湾文化以甘肃秦安大地湾遗址而得名，主要分布在关中、陕南和陇东，年代距今约8000-7000年。大地湾遗址发掘于1978年。该遗址总面积110万平方米，现揭露面积1.3万多平方米。发现众多的房址、灰坑、墓葬、陶窑、灶台等遗迹；出土各种石器、骨器、蚌器、陶器、装饰器和生活器物8000多件。特别是房屋建筑遗址，不仅规模宏伟，而且形制复杂。在大地湾一座编号为H398的灰坑中，发现一堆炭化的粮食标本，经鉴定为黍（俗称糜子），但黍粒小于现代种。同坑还出土有油菜籽，这可能是作为蔬菜种子而储存起来的。遗址中出土的骨耒、磨石、磨盘、陶刀、石刀等农业生产工具进一步证实了此时农业已经产生，并且超越了刀耕火种的最初阶段。
此外在大地湾文化的临潼白家遗址出土有猪、水牛、狗、鸡4种家养动物骨骼。
将白家出土可确定种属的动物遗骸统计，4种家养动物约占60%，12种野生动物约占40%。这是华北地区较早出现以饲养畜禽为主、狩猎动物为辅的获取肉食资源方式的代表。
兴隆洼文化主要分布在西辽河、大凌河流域，年代距今约8200-7300年。属兴隆洼文化中期的内蒙古敖汉旗兴隆沟遗址曾出土过少量炭化粟。农具中最突出的是数量众多的、打制而成的短把双肩宽梯形石锄。可见，北方地区种粟也有较早的历史。
3.史前农业的发展期
史前农业的发展期相当于新石器时代中期，距今约7000-5000年。此时，磨制石器已由局部磨光向通体磨光过渡。陶器仍以红陶为主，彩陶的大量流行是这一时期制陶业最鲜明的特征；陶器制作技术有了明显的进步，已出现了慢轮修整口沿的技术。聚落形态进一步发展，各地遗址中各种遗迹的分布密度大大增加，开始出现了一些规模较大的中心聚落。黄河流域普遍发现粟类作物遗存，长江流域普遍发现稻类作物遗存。
这一时期的中国史前农业进入了一个稳定而持续发展的时期。随着生产经验的积累，农田的开辟，产量的提高，有了更多的粮食可养活更多的人口，人们可以比较长久地在一个地方定居，聚落规模逐渐扩大。而人口的增加又迫使人们去耕种更多的土地，生产更多的粮食和饲养更多家畜，促进史前农业较快的发展。农具的种类增加，石质农具通体磨光，制作得更加精致、实用，提高了劳动效率。农田得到进一步整治，并修整沟渠等排灌措施。对农作物也加强保护管理，采取了如铲锄杂草，驱赶糟蹋庄稼的野兽等措施。这些都是这一时期农业发展的重要标志。
这一时期分布在长江中、下游的属稻作农业系统的考古学文化，主要有两湖地区先后存在的汤家岗一期文化、大溪文化，皖鄂间的薛家岗文化，赣西北山背文化，宁镇地区北阴阳营文化，浙江宁绍平原河姆渡文化，太湖地区先后存在的马家浜文化、崧泽文化等。
两湖地区史前农业考古重要的发现是湖南澧县城头山稻田遗迹。水稻田位于聚落边缘，分上、下两层，属汤家岗一期文化（约7000-6500年）的末期至大溪文化早期，使用年代约在距今6500-6100年。发现由三条并行的田埂形成的两块长条形田丘，其中较大的一块已揭露的面积约132平方米，因尚未见两端田埂，其完整面积不详。在田丘两侧发现水坑3个、水沟3条，系与水稻田配套的原始灌溉设施。稻田土壤黏性很强，土中拣选出炭化稻壳、稻秆和根须，从稻根须留下的痕迹可辨识出当时采用撒播直种，即不是用插秧移栽方法，因而也不见由一窝窝稻棵形成的整齐行距。取稻田土样检测，水稻植硅石95%以上为粳稻型。
大溪文化也是长江中游地区的新石器时代文化，因重庆巫山大溪遗址而得名。
其分布东起鄂中南，西至川东，南抵洞庭湖北岸，北达汉水中游沿岸。年代距今约6400-5300年。陶器以红陶为主，普遍涂红衣，盛行圆形、长方形、新月形等戳印纹。主要器形有釜、斜沿罐、小口直领罐、壶、盆、钵、豆、簋、圈足盘、圈足碗、筒形瓶、曲腹杯、器座、器盖等。石器中两侧磨刃对称的圭形石凿颇具特色。有少量的穿孔石铲和斜双肩石锛。偶见长达30多厘米的巨型石斧。流行红烧土房屋并较多使用竹材建房。葬式复杂多样，跪屈式、蹲屈式的仰身屈肢葬是该文化的特殊葬俗。经济以稻作农业为主。在房屋建筑遗迹的红烧土块中，经常发现稻草、稻壳印痕。饲养猪、狗、鸡、牛、羊等家禽、家畜。同时，渔猎、采集等辅助经济仍占一定比重。
在城头山遗址的大溪文化早、中期壕沟中发现的稻谷（米粒）及粟、大麻等值得关注。据分析鉴定，籼米占79%，粳米占18%，另有3%介于籼、粳之间，稻种类型与现代的有所不同，以小粒稻为主。粟是从北方传到长江中游以南迄今所知时间上最早的实例。大麻为当时人们提供了油料（麻籽）和纤维来源。
马家浜文化是长江下游地区的新石器时代文化，因浙江嘉兴马家浜遗址而得名。主要分布在环太湖地区，南至钱塘江，西抵茅山，北边可达长江北岸一带。年代距今约7000-6000年。居民主要从事稻作农业，多处遗址中出土了稻谷、米粒和稻草实物，经鉴定，有籼、粳稻之分。农用工具有穿孔石斧、骨耜、木铲、陶杵等。