北京大学现代农学院下设分子农学系、食物与应用经济系，智慧农业系、食物营养与安全系四大专业方向，聚焦现代农学的前沿与创新。

作为独立建制的教学科研实体单位，北京大学现代农学院致力于推动农业交叉学科研究与人才培养，着力破解现代农业发展中遇到的科学难题与关键瓶颈。学院构建了包含基础理论、产业应用、战略政策的高端人才培养体系，旨在为国家新农村建设提供坚实的理论支撑、核心技术和领军人才，以及政策咨询。

分子农学系专注于农学领域的分子生物学原理与技术，旨在探索植物、动物、微生物的遗传信息，推动遗传改良与基因工程，提升农作物的抗逆性与产量，促进可持续农业发展。

食物与应用经济系研究食物供应链的经济规律与管理策略，关注食品安全、营养健康与市场动态，培养具备经济理论与实践能力的专业人才，为农业经济的可持续发展提供决策支持。

智慧农业系集物联网、大数据、人工智能等现代信息技术与农业产业深度融合，致力于提升农业生产效率与资源利用效率，推动智慧农业的创新与实践，培养智慧农业领域的复合型人才。

食物营养与安全系专注于食物营养成分的分析与评价，研究食品安全与健康管理，培养营养与食品安全领域的专业人才，为促进人类健康与食物安全提供科学依据。