育种、改良土壤和改革工具等，属于基本建设性质，可以不在上述过程的范围内，但也很难截然划分，一般需要这些基本建设来帮助做好精耕细作，有时基本建设甚至直接成为精耕细作的组成部分。

农耕之初，农具简陋，技术水平低下，先民“伐木而树谷，燔莱而播粟”，主要采用刀耕火种的办法进行耕种。至春秋战国，农业技术有了很大进步，耕作水平大大提高，积极倡导深耕细作、因土因时制宜。《国语·齐语》曰“深耕而疾耰”，《管子·小匡》曰“深耕、均种、疾耰”，《庄子·则阳》曰“深其耕而熟耰之”，《孟子·梁惠王上》曰“深耕易耨”，又《韩非子·外储说左上》曰“耕者且深，耨者熟耘”，这些都说明当时已对深耕细作高度重视。深耕在作物栽培过程中具有重要作用，是一种较为科学的认识，正如《吕氏春秋·任地》所云：“其深殖之度，阴土必得，大草不生，又无螟蜮，今兹美禾，来兹美麦。”深耕到地里有湿土的地方，既能防止杂草的滋生，又能避免虫害，具有保障禾苗良好生长之功效。上述历史文献还反映深耕一般是与疾耰、熟耰技术结合在一起的。“耰”即后世的所谓“劳”，其最初的含义是覆种；由于覆种要碎土、盖平，又兼有碎土、平地意思。所谓“疾耰”，就是要求在耕播后迅速及时地碎土；“熟耰”，就是要细致地碎土，均匀地覆种。“疾耰”和“熟耰”是抗旱、保墒整地技术发展的初步阶段，是从早期的粗放耕作向耕—耙—耢为中心的旱地精耕细作技术体系过渡的环节之一。春秋战国时代整地技术的突出表现还在于因土因时制宜。《吕氏春秋》总结了因土耕作的经验，说“若五种之于地，必应其类而藩息于百倍”（《适威篇》），作物必须依据各种土壤条件进行栽培，才能获得高产。所谓“上田被其处，下田尽其汙”，“垆土”（黏重土质）当先耕，“靹土”（轻松土质）可晚耕（《辩土篇》）；“人耜必以泽，使苗坚而地隙；人耨必以旱，使地肥而土缓”（《任地篇》），意思是说要因地势高低，定耕地措施；因土质不同，定耕作先后；因土壤水分含量多寡，定耕地时宜。由此，《任地篇》提出了土壤耕作的五大原则：“力者欲柔，柔者欲力；息者欲劳，劳者欲息；棘者欲肥，肥者欲棘；急者欲缓，缓者欲急；湿者欲燥，燥者欲湿。”又《管子·臣乘马》：“日至六十日而阳冻释，七十五日而阴冻释；阴冻释而艺稷，百日不艺稷，故春事二十五日之内耳。”《吕氏春秋·任地》：“冬至后五旬七日，菖始生，菖者，百草之先生者也，于是始耕。”人们总结出了根据物候定耕期的因时制宜经验。此外，这一时期在耕作制度上还实现了由轮荒耕作制向土地连种制的过度，并在此基础上创造了轮作复种制，选用良种、防治虫害和施肥开始受到重视，农田灌溉得到了大发展，适当密植作为获得丰收的宝贵经验被总结出来，中耕除草的勤做多次和细致周到也被提到了很重要的地位。这些也是精耕细作技术的具体表现。

这一时期在耕作技术上的重要进步，首先是随着大型三角犁铧的使用特别是犁壁的发明与耙耱的创始，为实行翻耕法耕—耙—耱三位一体的旱地耕作体系奠定了物质和技术基础。其次是垄作技术也有了显著的提高，如耕地作垄、耧构作垄和犁埒作垄等多种垄作形式的采用，将垄作技术推向了一个新阶段，从而使中国在耕作技术上进入了垄作与平作并举的新时期。这一时期，深耕细作和因土因物因时耕作的经验又有了新发展。战国时代已有种在低畦地的方法，西汉赵过发展为代田法，氾胜之又进一步发展为区田法。区田法综合运用并发挥了深耕、施肥、适当密植、保墒、灌水、中耕除草等一系列的丰产措施，辛勤细致地集中使用于较小面积而创造高额丰收，可以说是中国精耕细作传统一个非常突出的集中表现。《齐民要术》在“务遣深细，不得趁多”的大前提下，总结了“秋耕欲深，春夏欲浅”；“初耕欲深，转地欲浅”的新经验。在因土因物因时耕作方面，《氾胜之书》总结了“强土变弱”和“弱土变强”，因土耕作的经验；《齐民要术》总结了因作物不同，采用不同耕法的经验，特别是大小豆“墒种”法的总结，为不耕而种、免耕播种奠定了理论和技术基础；《氾胜之书》总结了春、夏、秋耕适期耕作的经验，《齐民要术》强调在耕地后还要进行耙、耢等碎土、平土工作，而不同季节的耕作，因气候特点和土壤湿润度不同，耙、耢的时机也各不相同。此外，这一时期轮栽、复种、施肥、选种等都表现出了显著的进步。同时，在栽培技术上，提出了“趋时，和土，务粪泽，早锄早获”的整体观念；在中耕技术上，提出了“欲得谷，唯小锄为良”的主张；还总结出了“苗出垄，则深锄，锄不数，勿以无草而暂停”这种深锄、勤锄的经验。总之，到了南北朝时，中国的精耕细作（特别是在旱地）已发展到相当成熟的程度。

这一时期，北方旱地精耕细作虽然也有局部创新，如《齐民要术·杂说》（此部分为唐人补作）重视耙耢并强调顶凌耙地，是整地保墒技术的一项重要发展；王祯《农书》总结了分缴内外套翻耕法，把多耙、细耙提到了重要的地位；《种莳直说》和《韩氏直说》强调至少要四次中耕，做到锄无漏处，中耕技术进一步精细化，但基本上沿袭《齐民要术》所总结的体系。但随着经济重心的南移，这一时期中国精耕细作传统的发展主要表现在南方水田。“江东犁”的创制与“碌碡”“砺礋”“铁搭”“平板”“田荡”等水田整地农具的发展，加上用于移栽秧苗的秧绳、秧弹、秧马和用于水田中耕的耘荡以及用于排灌的翻车、筒车、戽斗等的出现，使南方水田农具发展臻于成熟，种类繁多且多有改良和创新。在此基础上，南方水田耕作栽培技术进一步趋向精细化、被提高到了一个新水平，除了形成了耕—耙—耖的耕作体系外，还集中表现在秧田、冬作田与冬闲田整治技术的进步以及培育壮秧和耘、耥及烤田技术的基本定型与新发展，对此《王祯农书》《陈旉农书》《农桑衣食撮要》等有专门的记载与论述。此外，这一时期《陈旉农书》还总结了稻麦、稻豆、稻菜两熟的经验，而《王祯农书》所论述的开疄作沟、疄沟腰沟、沟沟相通、整地排水技术，则是当时稻后种麦排水防渍行之有效的经验。这一时期积肥技术与理论也有了重大的发展，《齐民要术·杂说》和《四时纂要》都提到了“踏粪法”；《陈旉农书》辟有《粪田之宜篇》专门讨论肥料的问题，并在书中提出了“用粪犹用药”“地力常新壮”的重要观点；《王祯农书》也有专篇论述《粪壤》，将肥料放在重要的地位来研究，于是，人们通过杂肥沤制、饼肥发酵、熏土造肥、河泥利用等手段，开辟了苗肥、草肥、火肥、泥肥等多种肥料来源，并形成了一套合理施肥的思想——“粪药”说，为中国精耕细作农业的进一步发展做出了重要贡献。

明清时期无论是北方旱地还是南方水田，都注意深耕细作。其中，南方水田耕作技术有了新的发展，《沈氏农书》在总结太湖地区铁搭垦耕经验时，强调“田地全要垦深”，并总结了“二、三层起深”的分层深耕经验；马一农《农说》则提出了“九寸为深”的具体深耕幅度，并指出“启原宜深，启隰宜浅”；《吴兴掌故集》和《知本提纲》分别记述了人垦和牛耕相结合以及双犁集合的套耕法；《沈氏农书》《农政全书》等提到了冻土晒垡和开沟作畦，以适应江南多熟制发展的需要。北方旱地耕作技术更加完善，《知本提纲》提出了“浅—深—浅”耕作法，所谓“地耕三次，初耕浅，次耕深，三耕返而同于初耕”，更加讲求春、夏、秋耕之间的关系和多次耕耙；《马首农言》在山西寿阳的特定条件下，总结了“凡犁田，深不过六寸，浅不过半寸”以及山田、河地等因地掌握耕地深浅的经验。另外，明清时期随着复种轮作和间作套种的发展，翻耕耙耱和免耕播种相结合，已成为耕作改制的重要内容，特别是在实行双季间作稻、麦稻套种等种植制度的地方，已普遍推行翻耕与免耕结合的轮耕方式。这一时期对于通过施肥来提高单位面积亩产量的认知更加深刻，清人杨屾在《知本提纲》中进一步指出“垦田莫若粪田”“积粪胜如积金”，肥料的种类和积制方法更加多样，主要的肥料有厩肥（养猪、养羊积肥）、熏土、泥肥、饼肥、磷肥（骨灰和灰粉）、绿肥等，在肥料的加工方面则出现了煮粪和粪丹，煮粪是将粪在锅里煮熟，粪丹则是配制混合肥料；施肥的方法也有所改进，明末沈氏提出了著名的“看苗施肥”技术，清代杨双山、郑世铎则提出了“施肥三宜”，即根据时宜、土宜和物宜来施用不同的肥料，根外施肥法开始被采用。这一时期最能代表精耕细作水平的当属“亲田法”，亲田法是明代耿荫楼在《国脉民天》中提出的，它综合了区田法和代田法的某些特点，即在大块土地选出小块土地进行人力和物力的倾斜投资，在耕作栽培上更加精细、精准，以夺取小块土地的稳产高产，以后逐年轮换，还可以起到改良土壤的作用。