La agricultura depende relativamente de pocos cultivos – sólo alrededor de 150 son cultivados a gran escala en el mundo – sin embargo, cada uno viene en un amplio rango de diferentes formas. Éstas pueden variar, por ejemplo, en altura, color de la flor, patrón de ramificación, tiempo de cosecha, tamaño de la semilla o sabor. También pueden variar en características menos obvias, tales como su respuesta al frío, calor o sequía, o su habilidad para tolerar plagas o enfermedades específicas. De hecho, es posible encontrar variación en casi cualquier rasgo concebible, incluyendo cualidades de cocción y nutricionales, y por supuesto, en sabor. Si un rasgo no puede ser encontrado en el cultivo como tal, frecuentemente se puede encontrar en un familiar silvestre de dicho cultivo. La multitud de rasgos diferentes pueden combinarse en un número casi infinito de maneras. Por ejemplo, la colección más grande de diferentes variedades de arroz consiste en mas de 100.000 tipos diferentes.

La diversidad de un cultivo puede ser el resultado de diferentes condiciones de crecimiento: es probable que un cultivo que crezca en suelos de poca calidad sea más pequeño que un cultivo que crezca en suelo fértil. También puede ser el resultado de diferencias genéticas: un cultivo puede tener genes que le otorguen una madurez temprana o resistencia a enfermedades. Son estos rasgos heredables los que son de especial interés, ya que se pasan de generación en generación y determinan colectivamente las características generales y el futuro potencial de un cultivo. A través de la combinación de genes para obtener rasgos diferentes en combinaciones deseadas, los fitomejoradores son capaces de desarrollar nuevas variedades de cultivos para cumplir con condiciones específicas. Por ejemplo, una nueva variedad podría ser más productiva, más resistente a enfermedades y tener un tiempo de durabilidad más largo que las variedades de las cuales fue creado.

Sencillamente, la diversidad de los cultivos es la base biológica de toda la agricultura. Su uso se remonta a los orígenes de la agricultura, y los agricultores y científicos deben recurrir continuamente a este recurso irremplazable para asegurar cosechas productivas.