Der landwirtschaftliche Sektor basiert fast ausschließlich auf F&E, Landwirte und Forscher arbeiten eng zusammen. Durch ein gut entwickeltes Rückmeldesystem werden die Forschungsergebnisse an das Versuchsfeld gesendet, um sofort getestet zu werden. Auftretende Probleme können dann direkt an die Forscher herangetragen und so auf schnellstem Wege bewältigt werden. Landwirtschaftliche F&E wird primär von der zum Landwirtschaftsministerium gehörenden Landwirtschaftlichen Forschungsorganisation betrieben. Die meisten landwirtschaftlichen Forschungsinstitute in Israel unterhalten enge Beziehungen zur Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation (FAO) der Vereinten Nationen, so dass der kontinuierliche Informationsaustausch mit anderen Ländern gewährleistet ist.
Israels Milchkühe sind, gemessen am Durchschnittswert der Milchproduktion, weltweit führend. So wurde der durchschnittliche Ertrag von 6300 Liter pro Kuh von 1970 durch wissenschaftliches Züchten und genetische Tests bis zu dem heutigen Ertrag von 10000 Litern gesteigert. Sperma und Eizellen von Rindern aus edler Abstammung werden gesammelt, um die eigene Herdenqualität zu steigern sowie die Fortschritte auf diesem Gebiet mit anderen Ländern zu teilen.
Israelische Landwirte sind Vorreiter auf dem Gebiet der landwirtschaftlichen Biotechnik, der Tropfbewässerung, der Bodenbehandlung und der Dauerverwendung von Industrieabwasser in der Landwirtschaft. Diese Fortschritte haben Anwendung bei marktfähigen Produkten gefunden, die von gentechnologisch erzeugten Samen und biologischen Insektiziden bis zu UV-instabilen Kunststoffen und Computersystemen zur Bewässerung und Düngung in der Landwirtschaft reichen.
Das Vorhaben, die knappen Wasservorräte, das raue Land und die begrenzten zur Verfügung stehenden Arbeitskräfte optimal zu nutzen, hat in Israel zu einer Umwälzung landwirtschaftlicher Methoden geführt. Die Suche nach Techniken zur Wassereinsparung spornte zur Entwicklung von computergesteuerten Bewässerungssystemen an, darunter die Tropfmethode, die die Wassertropfen direkt in die Wurzelzone der Pflanzen lenkt. Als Ergebnis intensiver Forschung wird das riesige unterirdische Brackwasserreservoir im Boden des Negev nun verwertet. Die Forschung hinsichtlich der elektromagnetischen Behandlung von Wasser zur Verbesserung der Gesundheit der Tiere und zur Steigerung der Bodenerträge erzielt ebenfalls vielversprechende Resultate.
In Israel entwickelte und hergestellte Computer sind an vielen Orten im Gebrauch, um die täglichen landwirtschaftlichen Arbeitsgänge zu koordinieren. Gesteuert wird u.a. der Einsatz und die Dosierung von Düngemitteln unter Berücksichtigung der relevanten Umweltfaktoren, die Lieferung von Viehfutter für den gemischten Viehbestand nach getesteten kosten- und ertragsoptimierten Proportionen und die Kontrolle der Temperatur und Feuchtigkeit bei der Geflügelhaltung. Darüber hinaus wurden die verschiedensten innovativen Geräte für die Bestellung des Bodens, das Säen, Pflanzen, Ernten, Sammeln, Sortieren und Verpacken für den Einsatz in der Landwirtschaft entwickelt.
Die Landwirtschaft in Israel profitiert auch von einer breiten Palette allgemeinwissenschaftlicher Forschungs- und Entwicklungsergebnisse.