輪作是在同一地區跨越一系列生長季節種植一系列不同類型的作物的做法。 它減少了對一組養分、害蟲和雜草壓力的依賴，以及產生抗性害蟲和雜草的可能性。

連續多年在同一個地方種植同一種作物，即所謂的單一作物種植，會逐漸耗盡土壤中的某些養分，并選擇出競爭激烈的害蟲和雜草群落。 在不平衡養分使用和使害蟲和雜草群落多樣化的情況下，單一栽培的生產力高度依賴于外部投入。 相反，精心設計的作物輪作可以通過更好地利用來自多種作物的生態系統服務來減少對合成肥料和除草劑的需求。 此外，作物輪作可以改善土壤結構和有機質，從而減少侵蝕并提高農業系統的恢復力。

農學家早就認識到，適當的輪作——例如種植用于牲畜的春季作物代替供人類食用的谷物——可以恢復或保持肥沃的土壤。 公元前 6000 年，古代近東農民在不懂化學的情況下實行作物輪作，交替種植豆類和谷物。

在兩塊土地輪作的情況下，一年內種植了一半的土地，另一半則休耕。 然后，在接下來的一年里，這兩個領域被逆轉了。 中國從東周時期就開始實行兩田制和三田制。 從查理曼大帝（死于 814 年）時代起，歐洲的農民從兩地輪作過渡到三地輪作。

從中世紀末到 20 世紀，歐洲的農民實行三田輪作，將可用土地分成三部分。 一部分在秋季種植黑麥或冬小麥，然后在春季種植燕麥或大麥； 第二部分種植豌豆、扁豆或豆類等作物； 第三塊地休耕了。 三塊田就這樣輪流耕作，每三年有一塊田休耕。 在兩田制下，如果一個人擁有總共 600 英畝（2.4 平方公里）的肥沃土地，那么他只能種植 300 英畝。 在新的三田輪作制度下，一個人可以種植（并因此收獲）400 英畝。 但額外的作物比單純的數量生產力產生了更顯著的影響。 由于春季作物主要是豆類，它們增加了北歐人民的整體營養。

Waasland（今比利時北部）地區的農民在 16 世紀初開創了四田輪作的先河，英國農學家查爾斯·湯森德（Charles Townshend，1674-1738 年）在 18 世紀推廣了該系統。 四種作物（小麥、蘿卜、大麥和三葉草）的順序包括飼料作物和放牧作物，使牲畜可以全年飼養。 四田作物輪作成為英國農業xxx的關鍵發展。 耕地和麥地之間的輪作有時被稱為麥地耕作。

George Washington Carver（1860 年代 - 1943 年）研究了美國的作物輪作方法，教導南方農民將土壤消耗性作物（如棉花）與土壤肥沃作物（如花生和豌豆）輪作。

在 20 世紀中葉的綠色xxx中，傳統的作物輪作做法在世界某些地區讓位于通過追肥、添加（例如）硝酸銨或尿素和 用石灰恢復土壤 pH 值。 這些做法旨在提高產量，為特殊作物準備土壤，并通過簡化種植、收獲和灌溉來減少浪費和低效率。

對作物相互關系的初步評估可以從每種作物如何：

• 有助于土壤有機質 (SOM) 的含量
• 提供害蟲管理
• 管理營養不足或過多
• 它如何促進或控制土壤侵蝕
• 與其他作物雜交產生雜交后代，并且
• 對周圍食物網和田間生態系統的影響

作物選擇通常與農民希望通過輪作實現的目標相關，這可能是雜草管理、增加土壤中的可用氮、控制侵蝕或增加土壤結構和生物量等。 在討論作物輪作時，根據評估的質量以不同方式對作物進行分類：按家庭、按營養需求/收益和/或按盈利能力（即經濟作物與覆蓋作物）。 例如，充分關注植物家族對于減少害蟲和病原體至關重要。