杂交水稻（hybrid rice）指选用两个在遗传上有一定差异，同时它们的优良性状又能互补的水稻品种，进行杂交，生产具有杂种优势的第一代杂交种，用于生产，这就是杂交水稻。杂种优势是生物界普遍现象，利用杂种优势提高农作物产量和品质是现代农业科学的主要成就之一。世界上首次成功的水稻杂交是由美国人 Henry Beachell 在1963年于印度尼西亚完成的，后被授予1996年的世界粮食奖。

水稻具有明显的杂种优势现象，主要表现在生长旺盛，根系发达，穗大粒多，抗逆性强等方面，因此，利用水稻的杂种优势以大幅度提高水稻产量一直是育种家梦寐以求的愿望。但是，水稻属自花授粉植物，雌雄蕊着生在同一朵颖花里，由于颖花很小，而且每朵花只结一粒种子，因此很难用人工去雄杂交的方法来生产大量的第一代杂交种子，所以长期以来水稻的杂种优势未能得到应用。

袁隆平于1971年2月调到湖南省农业科学院专门从事杂交水稻研究工作。1973年，以他为首的科技攻关组完成了三系配套并成功培育杂交水稻，实现了杂交水稻的历史性突破。1984年6月成立了全国性的杂交水稻专门研究机构－－湖南杂交水稻研究中心，后又成立国家杂交水稻工程技术研究中心，均由袁隆平任中心主任至今。

1986年提出“两系法亚种间杂种优势利用”的发展观点，经6年艰难攻关，与研究人员成功地突破了两系杂交稻关键技术并推广应用，取得了良好的增产效果。1997年提出“杂交水稻超高产育种”的技术路线，在国际上引起高度重视。在他的率领下，先后于2000年、2004年和2011年实现了超级稻亩产700公斤、800公斤和900公斤的第一期、第二期、第三期目标，亩产1000公斤的第四期目标也于2014年10月实现历史性突破，为进一步大面积、大幅度提高水稻产量奠定了基础。1995年他当选为中国工程院院士。被称为杂交水稻之父。

中国发明的杂交水稻，除国内发展迅速外，在国外，已有越南、印度尼西亚、菲律宾和美国在大面积生产上应用，并取得了显著的增产效果。