Le socle scientifique et technique de cette révolution repose sur un triptyque indissociable. 

• Création de variétés à haut rendement. - Le premier pilier est la création de variétés à haut rendement, un travail génétique pionnier mené par des chercheurs comme l'Américain Norman Borlaug au Centre international d'amélioration du maïs et du blé (CIMMYT) au Mexique. Borlaug mit au point des variétés de blé nain, issues de croisements complexes avec des blés japonais, dotées d'une tige courte et robuste, capable de supporter le poids d'un épi lourd en grains sans verser sur le sol. Ces semences possédaient une capacité de réponse exceptionnelle aux apports d'intrants, mais elles n'étaient pas intrinsèquement plus productives sans eux. 

• Utilisation massive d'engrais minéraux de synthèse. - Le deuxième pilier correspond au recours à un paquet technologique chimique et mécanique comprenant l'utilisation massive d'engrais minéraux de synthèse, notamment à base d'azote, de phosphore et de potassium, indispensables pour nourrir ces plantes voraces et leur permettre d'exprimer leur potentiel génétique maximal. Cette fertilisation massive rendait toutefois les cultures très attractives pour les parasites et les adventices, d'où la nécessité d'un usage soutenu de pesticides, d'herbicides et de fongicides. 

• Maîtrise de l'eau. - Le troisième pilier, fondamental pour la mise en oeuvre du système, est la maîtrise de l'eau. La croissance optimale des variétés à haut rendement, étant très sensible au stress hydrique, exigeait une irrigation régulière et contrôlée, ce qui a stimulé la construction de grands barrages, de réservoirs, de canaux et le pompage des eaux souterraines, transformant des millions d'hectares d'agriculture pluviale aléatoire en agriculture irriguée et sécurisée.

Cependant, derrière ce récit d'abondance et de progrès salvateur se déploie un tableau d'ombres et de conséquences socio-environnementales dont la gravité n'a été pleinement comprise que des décennies plus tard. Sur le plan environnemental, la Révolution verte a opéré une simplification radicale et fragilisante des écosystèmes. La monoculture intensive de quelques variétés génétiquement uniformes a entraîné une érosion massive de l'agrobiodiversité, supplantant des milliers de cultivars rustiques locaux, adaptés à leurs terroirs et sélectionnés par les paysans au fil des siècles. Cette uniformité génétique a créé une vulnérabilité inquiétante face aux ravageurs et aux maladies. L'utilisation massive d'engrais azotés a conduit à une pollution généralisée des nappes phréatiques par les nitrates, à l'eutrophisation des lacs et des cours d'eau, et à l'émission de protoxyde d'azote, un puissant gaz à effet de serre. L'irrigation intensive, sans précautions, a provoqué dans de nombreuses régions, notamment au Pendjab indien et pakistanais, une salinisation des sols et un effondrement catastrophique des aquifères fossiles, pompés plus vite qu'ils ne se rechargent, menaçant à terme la fertilité même de ces terres. Les pesticides, promus comme une assurance récolte indispensable, ont engendré des cycles de résistance chez les insectes, empoisonné la faune non-cible, décimé les pollinisateurs et gravement affecté la santé des travailleurs agricoles, avec des empoisonnements aigus et des maladies chroniques dans des régions entières.

Sur le plan social, l'impact est tout aussi ambivalent. La Révolution verte n'était pas non plus neutre en termes de capital : son paquet technologique nécessitait des investissements substantiels en semences certifiées, en engrais, en pesticides et en pompes d'irrigation. Ce coût d'entrée a favorisé les agriculteurs disposant de terres de qualité, d'un accès au crédit bancaire et d'une capacité à prendre des risques, au détriment des petits paysans et des métayers. Dans de nombreuses régions, cette dynamique a accéléré un processus de différenciation sociale, contribuant à une concentration foncière et à une prolétarisation des campagnes, les petits exploitants endettés ne pouvant soutenir la concurrence et étant contraints de vendre leurs terres. Les inégalités régionales se sont également creusées, les zones dotées de ressources hydriques et d'infrastructures ayant connu un développement fulgurant, tandis que les régions d'agriculture pluviale, souvent les plus pauvres et les plus fragiles, ont été laissées à l'écart. Le modèle a aussi induit une profonde transformation culturelle, faisant passer le statut de la semence d'un bien communautaire et reproductible, symbole de souveraineté paysanne, à une marchandise industrielle standardisée, que l'agriculteur doit racheter chaque année pour maintenir les performances, l'insérant ainsi dans une chaîne de dépendance économique envers les fournisseurs d'intrants et les circuits de commercialisation mondiaux. Ce basculement a entraîné une perte des savoirs agronomiques traditionnels et une rupture du lien entre la culture, l'alimentation et le territoire.

Aujourd'hui, l'héritage de la Révolution verte est profondément contrasté et continue d'alimenter les débats sur l'avenir de l'agriculture mondiale. Elle a incontestablement permis de décupler la production alimentaire et d'éviter des famines de masse, un exploit qui lui confère une place monumentale dans l'histoire du XX^e siècle. Pourtant, la prise de conscience des limites écologiques et sociales de ce modèle productiviste a fait émerger des critiques de plus en plus vives. On lui reproche d'avoir créé une agriculture non durable, énergivore, vulnérable et socialement inégalitaire. Cette évaluation critique a conduit à l'émergence, à partir des années 1980, de mouvements en faveur d'une agriculture alternative comme l'agroécologie, l'agriculture biologique ou les techniques de conservation des sols. Plus récemment, le concept d'une "révolution doublement verte" a été proposé, notamment par les institutions comme le CIRAD en France, pour penser une agriculture du futur capable de concilier productivité élevée, équité sociale et préservation des écosystèmes, en s'appuyant sur les principes de l'écologie scientifique plutôt que sur la seule chimie. Ce débat est aujourd'hui central face aux défis contemporains du changement climatique, de l'effondrement de la biodiversité et de la nécessité de nourrir durablement une population mondiale qui continue de croître. La Révolution verte reste ainsi non seulement un événement historique majeur, mais aussi un miroir tendu à notre propre quête d'un système alimentaire viable.