日本国土面积狭小，2010年的全国农用地总量仅为459万公顷，从事农业生产的农户约为390万，农户人均农用地面积为1.18公顷，远低于欧美发达国家。然而，在资源禀赋极其不足的条件下，日本政府及时调整农业方向，发展生态农业，逐步实现了农业的现代化和农民增收等多项目标。
基于土壤改良的有机农业
日本目前注重有机农业的发展，即在生产中不采用通过基因工程获得的生物及其产物，不使用化学合成的农药、化肥、生长调节剂、饲料添加剂等物质，而是遵循自然规律和生态学原理，协调种植业和养殖业的平衡，采用一系列可持续发展的农业技术，维持农业生产过程的持续稳定。农户通过选用抗性作物品种，利用秸秆还田、施用绿肥和动物粪便等措施培肥土壤，保持养分循环;同时，采取物理和生物的措施防治病虫草害;采用合理的耕种措施保护环境，防止水土流失，保持生产体系及周围环境的生物多样性。
最初日本的有机农业是从土地整治和改良开始的。在日本农业的发展过程中，也曾经因为农药、化肥的过量施用，造成土壤的板结、酸化、盐渍化、水资源污染等问题。意识到“化学农业”弊端之后，日本开始进行了大规模的土地整治和改良。
从20世纪60年代中期开始，日本就开始推行这一计划，一直到21世纪第一个10年才基本完成。该计划主要是将原本小片、分散、坡度高且难以适应机械化耕作的水田标准化，通过工程改造，统一为长100米、宽30米、水平高度小于2.5厘米的“标准水田”，以方便机械化作业。这一措施，通过零碎农田重新规划，将日本分散的农田加以集中，并在此基础上，为改造后的水田提供良好的农业作业辅助措施，如兴修排灌设施、平整农田道路、加强农田连片等，有利于耕地标准化作业和管理，使新的农业作业区能够适应机械化耕作。在耕作方式上采取轮作休耕，保持生物多样性平衡。
日本农地改良成效十分显著，截至2015年，日本全国共建立了4710所土地改良区，共新造农地110万公顷，约占总耕地面积的1/4，有效弥补了耕地的非农占用。尽管受工业化、城镇化影响，日本的耕地面积总体不断下降，但耕地质量和农业综合生产能力明显提高。
农业机械化、精细化、生态化
由于国土面积狭小，可用耕地面积有限，地形并不利于农业耕作，农户的农业生产往往以家庭经营方式为主。日本80%的国土为山地和丘陵，耕地面积仅为国土面积的13%。相比美国的大规模机械化模式，日本结合自身实际，走上了一条独特的小规模精细机械化模式。到目前为止，日本基本已实现农业生产全过程的机械化，水稻栽插和收获的机械化普及率分别达到98%和99%。
日本现在已经有一整套相当成熟的种植规范，如果按照严格的流程进行种植，即使是毫无种植基础的小农户，也能种出高品质的农产品。日本重视农业生产中配套的水利工程设施的建设，灌溉流坝、水塘等遍布日本乡村。截至2015年底，日本的灌溉水塘多达30万处，其中面积在2公顷以上的水塘接近7万个。
日本注重新型肥料和功能性肥料的研制与应用，在生产中重视再生资源的利用。例如，将家畜粪便经堆放发酵后就地还田作为肥料使用，将污水经处理后得到的再生水用于农业灌溉等，这都是充分利用农业再生资源的措施。发展多样的水稻种植模式，稻作-畜产-水产三位一体，即在水田种植稻米、养鸭、养鱼和繁殖固氮蓝藻的同时，形成稻作、畜产和水产的水田生态循环可持续发展模式。
农产品的高附加值与安全化
日本通过精细化的工业种植，生态化的生产，生产出高品质、高附加值的高端农产品。日本农业发展则倡导精细化的生态种植，且已形成其精致农业的特色与招牌。日本注重产品精美包装，并和产业化农产品加工品进行配合销售。自20世纪60年代以来，日本乡村旅游、生态旅游发展受到重视，涌现出一大批“小而精”的农场类型代表。
日本对农产品质量的控制，从构建风险监测和评估体系、监管体系建设、法律法规体系建设、标准体系、认证认可体系、预警体系、应急体系、教育培训体系等抓起，形成了消费者厅、食品安全委员会、农林水产省、厚生劳动省四部门协调质量监管，直接面向农户、生产业者、销售商、消费者实施监管，注重从源头控制到餐桌的全链条农产品质量监管机制。中央食品农产品部门、地方政府主管部门、生产业者、消费者共同协调，责任共担，具有日本自身特点的质量管理体系，保证农产品的安全性。