El sector agropecuario se basa casi en su totalidad en IyD, implementado por medio de la cooperación entre los agricultores y los investigadores. A través de un bien establecido sistema de servicio de extensión, los resultados de la investigación son transmitidos rápidamente al terreno para su experimentación e implementación, y los problemas son presentados directamente a los científicos para su solución. La IyD agrícola es llevada a cabo principalmente por la Organización de Investigación Agrícola, que es parte del Ministerio de Agricultura. La mayoría de los institutos de investigación agrícola en Israel mantienen estrechas relaciones con la Organización de Alimentación y Agricultura de la Organización de las Naciones Unidas, garantizando un continuo intercambio de información con otros países.

La vaca lechera de Israel es campeona mundial en la producción de leche, habiendo aumentado el rendimiento promedio por vaca de 6.300 litros en 1970 a más de 10.000 litros hoy en día gracias a la alimentación científica y las pruebas genéticas realizadas por el Instituto Volcani. Obteniendo semen y óvulos de ganado de superior calidad, Israel es capaz de mejorar su propio hato y compartir sus progresos en esta área con otros países.

Los agricultores israelíes han sido pioneros en la biotecnología agrícola, la irrigación por goteo, la solarización del suelo y el constante uso de las aguas servidas para la agricultura. Estos avances han sido aplicados a productos de venta, desde semillas tratadas con ingeniería genética y biopesticidas, hasta plásticos que se desintegran con la luz y sistemas computarizados de irrigación y fertilización.

El óptimo uso de la escasa agua, de la tierra árida y de la limitada fuerza laboral, han llevado a revoluciones en los métodos agropecuarios. La búsqueda de técnicas para ahorrar agua incentivó el desarrollo de muchos sistemas de irrigación computarizados, incluyendo el método por goteo que dirige el flujo de agua a la raíz de la planta. El enorme reservorio subterráneo de agua salobre en el Néguev está siendo explotado exitosamente para conseguir cultivos tales como tomates y melones de primera calidad que se exportan a los mercados de invierno en Europa y Norteamérica. La investigación respecto al tratamiento electromagnético del agua para mejorar la salud animal y las cosechas ha conseguido también promisorios resultados.

Computadoras diseñadas y fabricadas en el país son usadas ampliamente para coordinar la actividad cotidiana de una granja agrícola, como orientar la inyección de fertilizantes mientras se supervisan todos los factores ambientales; proporcionar alimento al ganado, mezclado de acuerdo a cantidades dadas, de bajo costo, de alto rendimiento, que mantienen una temperatura y humedad ambiente controladas en el gallinero. Además, se ha desarrollado, fabricado e implementado una variedad de equipos para la labranza, la siembra, los cultivos, la cosecha, la recolección, la selección y el empaque.

La agricultura se ha beneficiado también de una amplia gama de investigaciones científicas y desarrollo de IyD, incluyendo el cultivo automático de tejidos de plantas, insecticidas biológicos, semillas resistentes a plagas y fertilización biológica.