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狭义上，绿色革命是指20世纪60年代起，在发展中国家兴起的以改良种子为中心的大幅度提高土地生产率的农业技术进步活动。
广义上，绿色革命是指在生态学和环境科学基本理论的指导下，人类适应环境，与环境协同发展、和谐共进所创造的一切文化和活动。
绿色革命起因于二次大战后，国际市场对农产品需求的增加、发达国家重建经济和工业化高度发展对原材料的需求以及工业产品寻找海外市场的拉动。发达国家从20世纪30年代起经历了以科技突破性的发展，农民素质的提高和完善的社会化服务为中心的农业革命，先后实现了农业现代化，但限于各种条件，广大发展中国家末能跟上，农业生产力水平与发达国家相比差距越来越大在此背景下，由于国际农业咨询组织的支持，一些国际农业合作研究机构，如国际水稻研究所，国际玉米、小麦种子改良中心相继成立，通过国际合作，成功地培育了一批农作物优良品种和一系列适合高产栽培的农业技术，并迅速推广，使许多发展中国家农作物单产迅速提高。
农业革命或绿色革命形成的条件可以归纳为：
（1）农业重大问题、全球性食品危机出现。
（2）技术及生产工具取得突破性进展，生物科技日益成熟，需要传播与扩散。
（3）政策导向的利好推动。国际社会关于粮食增产与全球稳定、国际减贫等问题形成共识，并且政府与非政府组织积极支持并参与农业重大问题的解决，技术主导大国（如美国）调整政策，为农业革命提供技术条件和政策支持。
第一次绿色革命始于20世纪50年代的墨西哥，产生大规模影响则是在60年代后期，通过采用高产现代品种，加以化肥、农药、灌溉和机械等技术的配合，口的是提高粮食产量，缓解二战以后不断增长的世界人口对粮食的需求。在绿色革命实施以来的20多年里，世界及许多发展中国家的粮食产量都得到大幅度的提高。来自联合国粮农组织(FAO)的数据显示，1961-1990年，世界谷物产量由8.77亿吨增加到19.52亿吨;墨西哥由852万吨增加到2 556万吨，菲律宾由517万吨增加到1474万吨，印度由8738万吨增加到1.94亿吨，中国由1.09亿吨增加到4.04亿吨。世界谷物单产每公顷也由1961年的1.35吨增加到1990年的2.75吨;各发展中国家的单产也有较大提高，其中墨西哥、菲律宾、印度单产分别增加近2.3倍，中国为3.57倍，从而大大缓解了人口增长带来的巨大压力。许多国家也因此而实现了粮食自给，甚至实现了粮食出口。第一次绿色革命的一个显著特征是大而积推广现代高产品种，大量使用化学物质(化肥和农药)和灌溉用水，因此也被人称之为“肥水农业”。
第二次绿色革命始于1973年，Cohen-Boyer开发了以基因工程为核心的现代生物技术，实现了基因片断在不同生物体之间的转移。现代生物技术在农业中的运用具有广阔的前景，堪称农业技术史上的又一次革命，也有人称之为基因革命(Gene Revolution)，或者“二次绿色革命”(Second Green Revolution)。不过，基因革命真正产生影响是在1996年.转基因作物的大规模商业化生产。转基因作物具有较大的增产潜力，虽然其直接增产效果尚不明显，但在减少病虫害损失方而效果明显，这一点已经在许多国家得到证实，因而间接地增加了粮食产量，这也是转基因作物种植而积得以不断扩大的一个主要原因。自转基因作物商业化生产以来，全球转基因作物种植而积已由最初的170万公顷增加到2003年的6770万公顷，商业化种植的国家也由最初的4个增加到18个，且有不断扩大的势头。尽管如此，围绕两次绿色革命的争论却从来没有停下过。