Công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn là tiến trình phát triển về chất, hình thành một phương thức sản xuất mới, một cơ cấu kinh tế mới, một nền sản xuất hàng hóa lớn trong sản xuất nông nghiệp và kinh tế nông thôn thông qua việc áp dụng rộng rãi các tiến bộ khoa học kỹ thuật thủy lợi, năng lượng, cơ khí, hóa học, sinh học, tin học, kinh tế, xã hội … trong sản xuất kinh doanh để tăng năng suất vật nuôi, cây trồng, năng suất lao động, tăng hiệu quả kinh tế bảo vệ môi trường. Hay nói gọn, là áp dụng khoa học (kiến thức), kỹ thuật (công cụ), công nghệ (kỹ năng) để tăng năng suất, hiệu quả sản xuất, kinh doanh, phát triển nông nghiệp và kinh tế nông thôn một cách vững bền. Rõ ràng, nghiên cứu và áp dụng khoa học công nghệ đóng vai trò quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn.
Hệ thống nghiên cứu khoa học nông nghiệp cần được sắp xếp lại và tăng cường năng lực để các viện nghiên cứu gắn với các trường đại học và hệ thống khuyến nông. Trong giai đoạn đầu, tập trung tiếp thu và áp dụng các công nghệ tiên tiến trên thế giới vào ứng dụng trong sản xuất, kinh doanh của Việt Nam. Gắn nghiên cứu với chuyển giao và hỗ trợ áp dụng, ưu tiên đầu tư cho các công nghệ phục vụ trực tiếp mục tiêu tăng khả năng cạnh tranh của hàng hóa (như các công nghệ bao bì đóng gói, các công nghệ sơ chế nông sản, các tiến bộ kỹ thuật về giống và về cây ăn quả, các công nghệ chế biến gỗ, công nghệ thông tin, công nghệ giống ưu thế lai …). Trong thời gian dài hạn, phát huy thế mạnh của nông nghiệp và của cán bộ nghiên cứu Việt Nam, hình thành một số chương trình nghiên cứu cơ bản, tập trung vào công nghệ sinh học, tin học và cơ giới hóa. Hình thành cơ quan nghiên cứu chiến lược nông nghiệp để ứng dụng khoa học kinh tế và các khoa học mang tính liên ngành vào việc hoạch định chiến lược, chính sách và tham mưu phát triển.
Mức vốn đầu tư cho nghiên cứu và áp dụng khoa học công nghệ phải tương xứng với mức đóng góp quan trọng của ngành nông nghiệp. Kinh phí đào tạo
cho cán bộ khoa học và kỹ thuật phải tăng. Hình thành một số khu công nghệ cao về khoa học công nghệ nông nghiệp cho các vùng sinh tháichính, tạo nên các trung tâm đào tạo, nghiên cứu và chuyển giao công nghệ cho nông thôn. Phải xác định một tỷ trọng đầu tư đáng kể cho hoạt động nghiên cứu khoa học, phát triển và áp dụng công nghệ. Ví dụ : hàng năm, dành hẳn từ 3 – 5% tổng kinh phí đầu tư ngân sách cho ngành (120 – 400 tỷ/năm so với mức hiện nay là 75 – 85 tỷ) để đầu tư cho hoạt động khoa học kỹ thuật, trong đó 50% dành cho đề tài nghiên cứu (so với hơn 30% hiện nay).
Khoa học công nghệ chỉ có thể trở thành lực lượng sản xuất của toàn xã hội một khi các hoạt động nghiên cứu, tư vấn, dịch vụ khoa học được trực tiếp ứng dụng với hình thức tổ chức xã hội hóa một cách cao độ; các thành phần kinh tế được khuyến khích tích cực tham gia vào các hoạt động nghiên cứu và chuyển giao khoa học, công nghệ. Tạo nên một môi trường pháp lý thuận lợi cho việc hình thành thị trường cho hàng hóa khoa học và công nghệ. Các nhà khoa học phải là những người lao động có mức thu nhập cao trong xã hội. Các kết quả nghiên cứu khoa học, phục vụ cho đông đảo người sản xuất, kinh doanh phải được trở thành tài sản công, do Nhà nước đầu tư mua lại và cung cấp thuận tiện, miễn phí cho mọi đối tượng có nhu cầu.