徐光启为维护明王朝摇摇欲坠的统治，积极发挥其生平之所学，谋求经济问题的解决，其着眼点，主要放在发展农业生产上，这对满足人民的生活需要是有利的。徐光启的农政思想，除比较集中地反映于开垦、水利、荒政三部分外，亦有不少分散于技术部分之中。

中国古代对农业非常重视，统治阶级把它当作一项重要的国政。徐光启受家境和地域环境的影响，自幼对农事极为关心，对农田水利方面的知识有浓厚的兴趣，怀有治国治民，崇正辟邪的抱负；长大后，特别专心致力于农学。

他认为富国必以本业，强国必以正兵。他一生对农事尤所用心，认为只有农事才可以安国家而厚苍生。杂采众家，兼出独见的徐光启，始终没有偏离他博究天人主实用，这一科学活动的宗旨，无论是继承前人的农学经验，或是积极引进西方先进的科学技术，还是悉心进行各种各样的科学实验，都是服从于他富国强兵、经世致用这一思想的。

《农政全书》一书是徐光启一生农学研究之大成。徐光启一生最关心的是农学，他真正的农学研究主要集中，在1607-1610年在上海家乡守丧的三年，和1613-1621年间三度在天津屯田期间，其研究结果便是这本皇皇巨著。

从事农学科学研究，需要付出艰苦劳动，更何况徐光启涉及的领域又非常广泛。他在津亲执畚锸，治田有方，尤其在土地利用和经营管理上有明显的成就。他在天津参加农事活动，随时采集，兼之访问，还录存了不少调查笔记手稿。

《农政全书》中的开垦、水利和荒政三个项目部分，也是徐光启在天津屯田时的实践经验和心得，这些努力都为最终这一农学著作的编纂，作了充分的准备。它的主要内容除集中地反映于荒政、开垦、水利部分外，亦有分散于技术部分之中。

主要包括以下几方面：荒政思想及意义。明代因水旱虫灾造成的灾荒，在中国历史上是空前未有的严重。所以，徐光启在积极促进农业生产和农科科学的同时，仍念念不忘备荒、救荒。

就当时的灾情分析，他认为造成凶饥的来源主要有三方面：水、旱、蝗。而以蝗灾最为惨重，因为它可使数千里间草木皆尽，或牛马幡帜皆尽，一处一家都是无法幸免的。徐光启防治水、旱、蝗等灾害的主要指导思想是先事修备，既事修救。

具体措施在原则上是预弥为上，有备为中，贩济天下。预弥就是指事先做好浚河筑堤、宽民力、祛民害也。至于除蝗，他运用历史统计学的计算方法，总结出以往蝗灾多发的规律。

另外，他还搜集了从春秋至万历以前，两千多年间的蝗灾记载，对于蝗虫多发地区的研究，他通过翻阅有关方面的文献记载，和平常学习到的农业资料，得知蝗虫大部分聚集在沼泽地区域。所以说，可在山东、河南、南北直隶有湖荡积水之地，消灭蝗卵。

徐光启不仅阐述了中国历代农学发展所采用的荒政措施，还具体地传授了如何解决灾荒问题的方法。徐光启对实施荒政所付出的认真态度，针对的是明末天灾人祸连绵不绝的实际情况，无疑是一种从实际出发的态度。因此，《农政全书》是一部切合实际，能解决实际问题，能收到实际效果的著书。

垦荒足食，万世永利。自隋代开筑运河以后，南粮北调，日甚一日。时至明代，官吏贪婪、层层盘剥，东南人民负担日益沉重。徐光启认为要扭转历史上这样不合理的现象，首先，也是最根本的是要使北方农业生产上升，尽可能在粮食取给上减少或消除对东南的依赖性。他提出的具体办法是垦荒，所谓垦荒足食，万世永利。

当时荒地主要在北方，即使是江淮乃至江南，亦有不少抛荒或可以利用而未利用的土地。要使这些荒弃的田地恢复生产，徐光启建议采用适当的政治措施，对有主的荒地，则召荒主回乡开垦，至于无主荒地，则采取均民措施，一并解决其劳力和资金问题。开垦资金的筹划，也是通过均民的途径，用输财力以垦田而得官的具体措施。

徐光启的兴垦计划，虽较为全面周到，但见诸实施，特别是在西北，不是很方便的。鉴于过去徐贞明等人建议在京畿一带屯田，都遭到阻挠而中止。他深知全面兴垦是不可能的，所以不得不退而求其次，即在津门一带亲自试行屯田，作为示范，以后再谋推广。

水利者，农之本也。水利是农业的命脉，自古皆然。水利是农业之本的思想有集中而显明的反映。我国地形复杂，受季风影响，雨量在年际、季节及地区分配不均，容易发生水旱失调问题。除水害、兴水利，对于我国的农业发展具有特别重要的意义。

而徐光启所处年代，水旱灾害频繁，水旱灾荒时常遍及全国各地，饿殍遍野，遍地荒芜。在粮食问题上，当时还有一个全国性的矛盾，那就是南方的粮食向北和西北运，以致西北田地荒芜不垦，而东南赋税越来越严重。

忧国忧民的徐光启，目睹社会经济一片衰败的情景，为了消除这些问题和矛盾，以达到富国强民的兴国策略，认为最最紧要的是大力兴办水利，振兴农业。

西方传教士来到中国，也带来了进步的水利思想理论方法，和先进的水利农业技术，面对西方科学技术的强烈冲击，徐光启不同于一般士大夫的态度，持有封闭保守思想的士大夫认为，西方科技是象数形下之末而加以鄙夷，而他却是努力学习，虚心向西洋人请教。

徐光启深知水利这一环节，在农业生产中发挥的关键作用，他讲道余尝留意兹事，二十余年矣。询诸人人，最多画饼，直到遇到传教士后，就而请益，辄为余说其大旨，悉皆意外奇妙，了非畴昔所及。