机械化保护性耕作技术是一种通过秸秆残茬覆盖地表，减少耕作，实行少免耕施肥播种的先进耕作技术，旨在改善土壤结构、培肥地力、提高抗旱能力、减少风蚀水蚀。该技术包括秸秆与表土处理、免耕播种、深松、杂草控制与病虫害防治等四项关键技术，各地区根据种植模式选用适宜的技术模式。
北方一年两熟区以种植小麦、玉米为主，有两种技术模式：一是周年秸秆覆盖免耕播种，包括秸秆粉碎覆盖、免耕播种机施肥播种小麦等步骤；二是周年秸秆覆盖少免耕播种，涉及秸秆粉碎覆盖地表、深松作业、少免耕播种机施肥播种等。
北方一年一熟区以种植玉米为主，有碎秆覆盖少耕、整秆覆盖少耕和高留茬少耕等技术模式，分别涉及玉米收获、秸秆粉碎还田、春季苗带碎茬播种等步骤。
黄土高原一年一熟区以种植小麦、玉米为主，与三秋相关的是冬小麦种植，有秸秆覆盖免耕播种、秸秆覆盖少耕播种等技术模式，夏休闲期进行深松作业、免耕播种机施肥播种小麦等。
水旱轮作类型区有稻麦（油）轮作和稻薯轮作等两种模式，与三秋相关的主要是少免耕播种小麦（油菜）等，涉及水稻收割留茬覆盖、小麦（油菜）少免耕施肥播种等步骤。
技术要求包括秸秆与表土处理作业需覆盖均匀，覆盖率不低于30%；免耕播种作业需无堵塞，播种质量好，能深施化肥；深松作业需按《深松机作业质量验收标准》执行；杂草控制与病虫害防治需选择合适的除草剂和防治技术。
作业机具需根据地区选择，如北方小麦、玉米区选用动力驱动型免耕播种机、秸秆粉碎机等；黄土高原一年一熟区选用被动型小麦免耕播种机、秸秆粉碎机等；南方水旱轮作类型区选用动力驱动型小麦（油菜）少免耕播种机、秸秆粉碎机等。
注意事项包括技术模式要考虑整个生产周期，如一年两熟地区小麦筑埂时要考虑播种下茬玉米时如何平畦埂；深松作业要在田间土壤含水量合适的时候进行，一般土壤含水量在14%-20%为宜。