作物的分类系统有很多种。例如，按生长年限划分有一年生、二年生（或称越年生）和多年生作物。按生长条件划分有旱地作物和水田作物。按用途可分为粮食作物、经济作物、果树、蔬菜、饲料与绿肥作物、林木、花卉、药用作物等。但是最根本的和各种作物都离不开的是植物学分类。
植物界下常用的分类单位有：门（division）、纲（class）、目（order）、科（family）、属（genus）、种（species）。在各级分类单位之间，有时因范围过大，不能完全包括其特征或系统关系，而有必要再增设一级时，在各级前加“亚”（sub）字，如亚科（subfamily）、亚属（subgenus）、亚种（subspecies）等。科以下除分亚科外，有时还把相近的属合为一族（tribe）；在属下除亚属外，有时还把相近的种合并为组（section）或系（series）。种以下的分类，在植物学上，常分为变种（variety）、变型（form）或种族（race）。
经典的植物分类可以说从18世纪开始。林奈（C.Linnaeus，1735）提出以性器官的差异来分类，他在《自然系统》（《Systerma Naturae》）一书中，根据雄蕊数目、特征及其与雌蕊的关系将植物界分为24纲。随后他又在《植物的纲》（《Classes Plantarum，1738》）中列出了63个目。到了19世纪，堪德尔（de Candolle）父子又根据植物相似性程度将植物分为135目（科），后发展到213科。自1859年达尔文的《物种起源》一书发表后，植物分类逐渐由自然分类走向了系统发育分类。达尔文理论产生的影响有三：①“种”不是特创的，而是在生命长河中由另一个种演化来的，并且是永远演化着的；②真正的自然分类必须是建立在系谱上的，即任何种均出自一个共同祖先；③“种”不是由“模式”显示的，而是由变动着的居群（population）所组成的（吴征镒等，2003）。科学的植物学分类系统是系统发育分类系统，即应客观地反映自然界生物的亲缘关系和演化发展，所以现在广义的分类学又称为系统学。近几十年来，植物分类学应用了各种现代科学技术，衍生出了诸如实验分类学、化学分类学、细胞分类学和数值分类学等研究流域，特别是生物化学和分子生物学的发展大大推动了经典分类学不再停留在描述阶段而向着客观的实验科学发展。