采集狩猎时代的技术变革是粗放型的（通过拓展生活范围使人口数量翻倍增长），而农耕时代的技术变革则是集约型的（它使得更多人口能够在给定区域内生存）。久而久之，人类及其驯化的动植物开始在更大、人口更稠密的社会群落定居下来；如此一来，人类居住的生态和社会环境发生了彻底的改变，这种改变的性质和速度在人类历史进程中都是革命性的、前所未有的。
农耕时代的最早证据
农耕时代最早证据的确切日期还有待修正。迄今为止，农耕时代的最早证据来自美索不达米亚和尼罗河谷之间的走廊地带，这是连接非洲和亚欧大陆的重要通道。在肥沃的新月地带（即环绕美索不达米亚地区重要河流的弧形高地），自公元前8000年（距今1万多年前）起，人们就已开始种植谷物。在尼罗河以西的撒哈拉沙漠（那时的土地还不像今天这样贫瘠），人们可能早在公元前9000年至前8000年就已经学会驯化牲畜，在随后的1 000年内，人们可能又开始种植高粱。在非洲西部，人们从公元前8000年起就开始种植甘薯。在中国，人们从公元前7000年起便开始在南方种植稻米，在北方种植其他谷物。此时，在马来群岛的巴布亚新几内亚，人们已经开始了基于甘薯和芋头（一种大叶的亚洲热带植物）种植的农业生产。最早种植根茎类作物的部落可能来自热带沿海地区，然而随着冰河时代后期海平面的上升，大多数这样的遗迹都被淹没了。在中美洲（含墨西哥及其南部半岛的大部分地区），人们尽管可能早在公元前7000年就开始种植瓜类，但直到公元前5000年，系统性农业的证据才开始出现。在安第斯地区，农耕时代开始的最早证据出现在公元前3000年。正是从上述地区和其他农业生产独立出现的地区，农业生产技术及其生活方式逐渐扩展到世界的大多数地区。
公元前1200年的埃及坟墓壁画。农业的兴起并非一夜之间，而是历时数千年的缓慢过程。农业革命彻底改变了人类的生活方式。
迄今为止，我们对农业诞生的源头仍缺乏令人信服的解释。任何相关的解释都必须说明一个有趣的现象：在采集狩猎的生活方式延续了20多万年以后，农耕种植的生活方式为何在短短的几千年里就在彼此没有密切联系的世界各地蓬勃发展起来了。当我们认识到农业是在世界多地各自独立发展起来的时候，我们也就推翻了曾经盛行一时的一种观点：认为农业是一项绝妙的发明，当它在诞生地出现时，人们就认识到了它的优势，并将其从单一中心推广到世界各地。但当研究者发现采集狩猎者即使知晓农业，却仍坚持原有的生活方式时，上述观点就进一步受到冲击。采集狩猎者反对改变，可能是由于早期农耕者的营养和健康水平普遍低于周围的采集狩猎者，而农耕者承受的压力却要高于他们。如果农业反而会降低生活水平，那么关于农业如何起源的解释就要更多依赖于“推动力”而非“拉动力”。换句话说，早期农耕者并非心甘情愿地接受这种生活方式，而是如我们推测的，他们是被迫接受农耕生活的。
富足采集狩猎者
解释农耕革命起源的轮廓已经成形，但是许多细节还需要实际例子的支撑。人们已经对中美洲和美索不达米亚的农耕文明进行了深入的研究。在上述两个地区，农耕村庄都是伴随着采集狩猎者加大对特定资源的开发力度，并逐步提高其工具和技术的精准和效率以适应环境，如此这般，历经几个世纪后逐渐形成的。这是迈向农业的第一步。当步伐越走越远，这样的技术工具便可以将传统采集狩猎者转换成“富足采集狩猎者”。相比传统采集狩猎者，富足采集狩猎者能从给定区域获取更多的资源。久而久之，他们得以获取足够的资源，过上半定居的生活：在一个地方住上大半年。这种生活模式在物产丰富（如鱼类和野生谷物充足）的地区尤其容易出现。上一个冰河时代末期，这种社会群落在世界多地出现，这种现象让我们不由得将这些变化和始于18 000年至16 000年前令人捉摸不透的全球变暖联系起来。
在温带和热带地区，温暖的气候可能已经造就了局部的“伊甸园”——物产极其丰富的地域——原本稀少的高营养植物（如野生稻谷）在这里繁荣兴盛起来。实际上，由于上一个冰河时代严酷的气候条件，集约型农业基本不可能实现；可是到了后来，冰河时代末期竟成为农业产生的关键条件之一，使农业在近10万年内第一次成为现实。
上一个冰河时代的末期正好和采集狩猎时代全球人口大迁移的最后阶段重合。人类学家马克·科恩（Mark Cohen）指出，截至上一个冰河时代末期，地球上已经很少有人类未曾涉足的地方，而且从采集狩猎时代的标准来看，当时世界的一些地区已经出现人口过剩的问题。或许正是由于当时温暖、湿润、适合作物生长的气候与部分地区不断增长的人口压力不期而遇，促使一些采集狩猎部落在11 000年至1万年前开始定居生活。纳吐夫部落就是代表这种变化的一个典型的例子，14 000年至12 000年前，他们生活在美索不达米亚附近肥沃的高地上。纳吐夫部落大体上已开始定居生活，但他们仍延续采集狩猎的生活方式，采收野生谷物并捕捉瞪羚。在尼罗河东部的埃塞俄比亚，类似部落可能直到现代社会早期依然存在，他们以采收野生高粱为生。
充分发展的农业
最终，一些定居或半定居的采集狩猎者变成了农业生产者。对农业生产出现后的第二阶段的最佳解释可能来自人口统计学。如前所述，针对游牧式采集狩猎者的现代研究发现，采集狩猎者部落可以通过各种方法控制人口增长，如延长母乳喂养时间（这样可以抑制妇女排卵）、杀婴、杀老等各种方式。当然，对于定居在物产丰饶地区的采集狩猎者们来说，这种限制完全没有必要，可能早已被废止。即便如此，经过两到三代的发展，定居在物产丰饶地区的采集狩猎者们可能也很快发现，周围环境能够提供的资源已经无法满足日益增长的人口的需求。
人口过剩带来了两个显而易见的选项：迁移或精耕细作（在相同面积的土地上产生更多的食物）。当土地资源匮乏，且临近部落也面临相同问题时，他们可能别无选择。定居下来的采集狩猎者必须精耕细作。即使是那些能够返回其传统游移生活的采集狩猎者可能也会发现，两三代以后，他们便无法涉足祖先曾有的领地，他们也会逐渐失去游移式采集狩猎者应有的技能。那些选择精耕细作的部落必须利用现有技术，努力提高生产力。他们已经有了不少急需的知识：他们知道如何除草，懂得如何灌溉，知晓如何驯化各种牲畜。人口过剩也为人们更加精确、系统地应用这些知识注入了一剂强心针。上一个冰河时代末期出现的全球气候变暖扩大了可食用作物（如小麦和野生稻米）的耕作范围，提高了产量，使农业的精耕细作成为可能。
上述论据似乎都可以证明为何人类迈向农业社会的过渡期出现在上一个冰河时代末期。它们也符合我们所知的其他地区向农业过渡时期的情况，尤其是温带地区——这里的农业主要建立在谷物种植基础之上。这些论据还有助于解释为何一些地区未能出现高度发达的农业（如澳大利亚），尽管我们的考古记录中已经有不少澳大利亚迈向农业社会的早期证据，如富足、半定居式的采集狩猎者的出现。
变革的种子
当农业出现在一个地区之后，它便开始传播。这首先是由于农耕部落的人口迅速增长，他们必须找到新的土地用于耕种。尽管对许多采集狩猎者来说，农业可能只是一个毫无吸引力的选项，但农耕部落通常确实比采集狩猎部落拥有更多的资源和人口。当冲突发生时，更多的资源和人口意味着更强大的力量。农业最容易扩展到那些与现有农业区接壤，且拥有相似土壤、气候和生态的地区。而在环境条件不同的地区，农业的扩展则有待于新技术的发展成熟，如能够适应新定居点自然环境的更好的灌溉手段和新型的作物品种。