Công nghệ 4.0 được hiểu khá thống nhất là các CN có tính đột phá thế hệ thứ tư được kết hợp từ các thành tựu trong lĩnh vực số hóa, vật lý và CN sinh học. Có thể thấy, cốt lõi của CN 4.0 chính là CN phần mềm để thu thập dữ liệu, số hóa và phân tích cơ sở dữ liệu, kết nối vạn vật và đưa ra các quyết định một cách thông minh từ kết quả phân tích. CN phần mềm được lắp đặt trên CN phần cứng (có thể là CN của thế hệ thứ hai, thứ ba) tạo nên sự đột phá và tác động đến quá trình sản xuất các ngành, các lĩnh vực trong đời sống kinh tế - xã hội của con người.

• - Những năm gần đây, xu hướng ứng dụng CN 4.0 trong lĩnh vực trồng trọt đang ngày càng định hình và phát triển ở Việt Nam. Có thể thấy, hầu hết các nhóm CN 4.0 cơ bản trong nông nghiệp đều đã được triển khai hoặc bắt đầu được thử nghiệm tại nước ta. Trong đó, các CN đang được áp dụng nhiều nhất là hệ thống thiết bị máy móc được kỹ thuật số hóa, gắn cảm biến và kết nối internet (IoT sensors) và/hoặc được kết hợp với hệ thống nhà lưới, nhà kính, nhà màng để tạo thành hệ thống canh tác thông minh trong nhà, được điều khiển tự động hoặc bán tự động với quy trình khép kín. Tại một số doanh nghiệp, các trang trại sản xuất tập trung, quy mô tương đối lớn, các CN này đang được áp dụng khá đồng bộ.
• - Bên cạnh các CN cảm biến, hệ thống canh tác thông minh trong nhà, CN sử dụng đèn LED đơn sắc để cung cấp đủ ánh sáng giúp thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây trồng cũng đã được áp dụng tại nhiều cơ sở trồng thanh long từ Bình Thuận đến Tiền Giang, hay trong sản xuất nấm và trồng hoa ở một số địa phương như Bà Rịa-Vũng Tàu, Hà Nội. Các phần mềm ứng dụng trong quản lý, giám sát quá trình sản xuất và phân phối sản phẩm trồng trọt cũng đã được đưa vào ứng dụng tại không ít cơ sở sản xuất nông nghiệp ở nhiều tỉnh, thành phố.

Cơ hội và lợi ích từ ứng dụng công nghệ 4.0 vào nông nghiệp là rõ ràng. Tuy nhiên, để tận dụng được lợi thế của công nghệ 4.0 thì có rất nhiều thách thức cần phải vượt qua.

• - Thứ nhất, quy mô SXNN nhỏ, manh mún, phân tán cùng với chi phí đầu tư ban đầu cho việc áp dụng CN 4.0 vào SXNN thường cao hơn nhiều so với chi phí sản xuất thông thường nên người dân ngại đầu tư, do vậy khó thu hút đầu tư vào ứng dụng CN 4.0 trong sản xuất nông nghiệp.
• - Thứ hai, quản lý thị trường sản phẩm lỏng lẻo, thực thi các quy định về kiểm soát chất lượng, chứng nhận, dán nhãn sản phẩm và vệ sinh an toàn thực phẩm trong nước hiện nay vẫn yếu kém. Điều này đã gây ra sự cạnh tranh không công bằng cho các sản phẩm ứng dụng CN cao khi đánh đồng sản phẩm có chất lượng, đảm bảo với các sản phẩm kém chất lượng hơn.

• - Thứ ba, phát triển nông nghiệp 4.0 đòi hỏi phải có nguồn lao động chất lượng cao. Trong khi thực tế ở Việt Nam, nguồn lao động chất lượng cao, am hiểu về khoa học - kỹ thuật trong nông nghiệp còn thiếu và yếu, làm ảnh hưởng lớn đến việc tiếp cận với khoa học và công nghệ hiện đại. Đây là một trong những yếu tố quan trọng tạo ra thách thức lớn khi thực hiện các chương trình nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, đặc biệt ở những vùng, miền có điều kiện kinh tế - xã hội khó khăn.
• - Thứ tư, ấn đề biến đổi khí hậu đang diễn ra nhanh và mạnh, dịch bệnh diễn biến ngày càng phức tạp và khó lường đã tác động lớn đến công tác phân tích, dự báo để đạt được độ chính xác tuyệt đối. Vấn đề này khiến công nghệ phân tích, dự báo các yếu tố tự nhiên khó vận hành một cách tối ưu và có những thay đổi theo kịp với cường độ, diễn biến khó lường của thời tiết, dịch bệnh.