在生物界，两个遗传基础不同的植物或动物进行杂交，其杂交后代所表现出的各种性状均优于杂交双亲，比如抗逆性强、早熟高产、品质优良等，因此称之为杂交优势。杂交产生优势是生物界普遍存在的现象。
杂交优势表现在三个方面：一是杂交后代的营养体大小、生长速度和有机物质积累强度均显著超过双亲。这类优势有利于农业生产的需要，但对生物自身的适应性和进化来说并不一定有利。二是杂交后代的繁殖器官优于双亲，例如农作物结籽多，产量高；家畜产仔多，成活率高等。三是表现为进化上的优越性，如杂交种的生活力强、适应性广，有较强的抗逆力和竞争力。一般说来，杂交优势都表现在杂交第一代，从第二代起杂交优势就明显下降。因此，在农业生产上主要是利用杂交第一代的增产优势。
杂交优势理论广泛地应用于农业，培育出品类众多的高产优质的农作物和畜禽新品种，开创了现代农业的新时代。现代农业生产最早应用杂交优势的是玉米、水稻和小麦，稍后应用于经济作物、果蔬作物等。杂交玉米的培育和应用，使世界玉米产量大幅度增长，1940年玉米平均亩产仅120公斤，50年代增加到225公斤，90年代玉米亩产已经达到300公斤。
现今全世界近20亿亩玉米有4/5采用杂交种。杂交水稻70年代育成并应用于生产以来，种植面积逐年扩大，产量持续增长。中国杂交稻种植面积发展到3亿亩，平均亩产500公斤以上，最高亩产达1000公斤。矮秆小麦在亚、非、拉地区推广，20年间使小麦产量提高1.5倍。世人把杂交水稻、杂交玉米和矮秆小麦的培育、传播和获取高产，称之为20世纪的“绿色革命”。
除主要谷物之外，科学家还成功地把杂交优势理论应用于棉花、油料、蔬菜、果树以及其他各类作物。后来又采用了远缘杂交、单倍体、多倍体和辐射育种等育种新技术，培育出品类繁多、高产优质的新品种。
科学家指出，现今世界农业生产上应用的多数新品种都源于杂交育种；杂交优势利用是选育高产优质新品种的最有效最成熟的方法之一，它在未来选育新品种工作中仍将起重要作用。