作物育种方法与作物的繁殖方式有密切关系。有性繁殖作物基本上可分为天然异交率小于 4%的自交（自花传粉）作物和天然异交率大于50%的异交（异花传粉）作物两大类（表1）。介于两者之间的常异交作物，因其适用的育种原理和方法与自交作物基本相同，故在育种上常被归入自交作物一类。但具有相同繁殖方式的作物，因花器构造和开花习性不同，所能采用的育种方法也常有差别。
自交作物群体是一些纯合基因型的混合体，也可能是单一的基因型，异质性不大或同质，遗传上高度纯合。它们自交的后代生育正常，没有衰退现象；杂交后经过若干代自花传粉，又重新形成许多纯合基因型的混合体。对这类作物宜采用的育种方法主要是混合选择、纯系育种、杂交育种（主要是品种间杂交）和回交育种。最终目的是育成纯合度高的品种。但烟草和大豆、花生虽同是自交作物，育种方法也不尽一致：烟草很容易自交和人工杂交，一次传粉便可获得大量种子；而大豆和花生则因人工杂交较为费事，育种方法就不能如烟草那样灵活多样。此外，水稻、烟草、番茄等自交作物和高粱、棉花等常异交作物也可利用其杂种优势。
异交作物群体是异质的，含有很多不同的基因型，在遗传上高度杂合，自交后呈现不同程度的衰退，再杂交时又恢复正常。这类作物宜采用的育种方法主要是混合选择、轮回选择、自交系间杂交和综合杂交。轮回选择是高一级的混合选择，即不仅根据母本植株的性状，而且根据中选植株间互交和自交早代的测交表现，轮复一轮地选优杂交，把母、父本双方拥有的优良基因集聚一起，以便随时从中筛选优良自交系或合成综合杂交种。自交系间杂交以获得高度杂合性（即最大的杂种优势）为目标。综合杂交种是根据测交或多交测验，选择一般配合力好的优良自交系或无性系（多为5～10个），混合种植任其随机互交，以产生异质性大、杂合度高的群体。异交作物群体的异质性可大可小，而杂合度则要求越高越好。但同是异花授粉作物，育种方法也有不同。如玉米自交或杂交都较简单易行，一次授粉就能收到许多自交或杂交种子，因而便于利用杂种优势；而苜蓿则因具有不同程度的自交不亲和性，其花器构造使人工自交和杂交都较困难。此外不少十字花科植物也因存在自交不亲和性，正常自交不能结实，而只能采取与玉米不同的育种程序和方法。
无性繁殖作物如马铃薯、甘薯、甘蔗、草莓等用营养器官繁殖后代，所育成的品种表型虽整齐一致，基因型则高度杂合。它们常会产生突变或芽变，因而可对之进行选择；在有些地区或特定条件下还可进行有性繁殖，给杂交改良和杂种优势利用提供便利。同时，用营养器官繁殖的后代，由于从杂合基因型植株所衍生的性状整齐的无性系可代代相传而不分离，也有利于推广应用。此外还有一种不经受精而结“种子”，或不通过性细胞融合而以营养生殖过程代替有性生殖的类型，通称无融合生殖。这种生殖方式妨碍基因重组，不容易出现新类型，但如发生频率高，通过人工杂交一旦筛选出新的优良组合后，就可相对保持其杂种优势。这在多年生牧草、银胶菊等作物上已见应用。