Thuật ngữ “Nông nghiệp 4.0” được phân tích, sử dụng đầu tiên tại Đức vào năm 2011 và phát triển đồng thời với làn sóng cách mạng công nghiệp 4.0. Với sự ứng dụng mạnh mẽ các thiết bị cảm biến kết nối internet (IoT), công nghệ đèn LED, các thiết bị bay không người lái, robot nông nghiệp và quản trị tài chính trang trại thông minh... nông nghiệp 4.0 được tập trung phát triển vào các hoạt động chủ yếu:

1.  Ứng dụng cảm biến kết nối vạn vật hầu hết các trang trại nông nghiệp; các thiết bị cảm biến, thông minh được kết nối và điều khiển tự động trong suốt quá trình sản xuất nông nghiệp giúp ứng phó với biến đổi khí hậu, cải thiện vi khí hậu trong nhà kính;
2. Công nghệ đèn LED sử dụng đồng bộ trong canh tác kỹ thuật cao để tối ưu hóa quá trình sinh trưởng, ứng dụng ở các quốc gia có quỹ đất nông nghiệp ít hoặc nông nghiệp đô thị;
3.  Canh tác trong nhà kính, nhà lưới, sử dụng công nghệ thủy canh, khí canh nhằm cách ly môi trường tự nhiên, chủ động ứng dụng đồng bộ công nghệ;
4.  Tế bào quang điện nhằm sử dụng hiệu quả không gian, giảm chi phí năng lượng; hầu hết các thiết bị trong trang trại/doanh nghiệp được cấp điện mặt trời và các bộ pin điện mặt trời;
5.  Sử dụng người máy thay cho việc chăm sóc cây trồng, vật nuôi ngày càng trở nên phổ biến, được ứng dụng tại các quốc gia già hóa dân số và quy mô sản xuất lớn;
6. .Sử dụng các thiết bị bay không người lái và các vệ tinh khảo sát thực trạng, thu thập dữ liệu, từ đó phân tích, khuyến nghị trên cơ sở dữ liệu cập nhật để quản lý trang trại;
7. .Công nghệ tài chính phục vụ các hoạt động từ trang trại được kết nối bên ngoài, nhằm đưa ra công thức quản trị trang trại đạt hiệu quả nhất.

    Tại Việt Nam, nông nghiệp là một ngành kinh tế chủ lực và tạo lượng lớn việc làm cho lao động ở khu vực nông thôn. Thế nhưng, ngành này đang phải đối mặt trực diện và chịu nhiều thiệt hại từ những tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu như nước biển dâng, lũ lụt, hạn hán, xâm nhập mặn, thời tiết cực đoan… Trước những thiệt hại trên và để thích ứng với biến đổi khí hậu, Việt Nam đang nỗ lực học hỏi các nước, đẩy mạnh phát triển nông nghiệp thông minh phù hợp với điều kiện thực tế trong nước, để hướng đến phát triển một nền nông nghiệp bền vững. Một trong những bước đi chiến lược đầu tiên của Việt Nam là tập trung phát triển nông nghiệp CNC. Đây là nền nông nghiệp được ứng dụng kết hợp những công nghệ mới, tiên tiến để sản xuất, nhằm nâng cao hiệu quả, tạo bước đột phá về năng suất, chất lượng nông sản. Theo thống kê, cả nước đã có 5 khu nông nghiệp CNC ở Hậu Giang, Phú Yên, TP. Hồ Chí Minh, Lâm Đồng và Bạc Liêu và 46 doanh nghiệp được cấp giấy chứng nhận Doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng CNC. Các khu nông nghiệp ứng dụng CNC chủ yếu tập trung thực hiện hoạt động ứng dụng thành tựu nghiên cứu và phát triển CNC vào lĩnh vực nông nghiệp để thực hiện các nhiệm vụ: Chọn tạo, nhân giống cây trồng, giống vật nuôi cho năng suất, chất lượng cao; Phòng, trừ dịch bệnh; Trồng trọt, chăn nuôi đạt hiệu quả cao; Tạo ra các loại vật tư, máy móc, thiết bị sử dụng trong nông nghiệp; Bảo quản, chế biến sản phẩm nông nghiệp; Phát triển doanh nghiệp nông nghiệp ứng dụng CNC và phát triển dịch vụ CNC phục vụ nông nghiệp.

    Tham gia và làm nền tảng cho sự phát triển của nông nghiệp thông minh ở Việt Nam là sự xuất hiện ứng dụng VFSC là một phần mềm mở, áp dụng công nghệ Block Chain để truy xuất nguồn gốc sản phẩm nông nghiệp của Việt Nam theo nguyên tắc “Từ trang trại đến bàn ăn” cho các trang trại chăn nuôi, trồng trọt, nuôi trồng thủy sản và cây cảnh. VFSC xây dựng các tiêu chí đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm trên cơ sở các tiêu chuẩn VietGAP; AseanGAP; GlobalG.A.P; ASC. Các trang trại khi tham gia VFSC sẽ được NFSI chứng nhận sản phẩm phù hợp với tiêu chuẩn VFSC theo phương thức chứng nhận điện tử còn việc chứng nhận phù hợp với các tiêu chuẩn VietGAP/AseanGAP/GlobalG.A.P/ASC phụ thuộc vào các tổ chức đánh giá sự phù hợp là đối tác của VFSC