三系法杂交稻（三系杂交稻）是我国研究最早的杂交水稻。那么什么是三系杂交稻呢？简单的说，就是三种具有特殊能力的水稻配合所生产出的具有杂种优势的杂交水稻。
1、水稻三系育种是利用核质互作雄性不育性。核基因r为可育，r为不育；细胞质基因n为可育，s为不育；当核基因和胞质基因同为隐性时，才会导致雄性不育。因此不育系（a）基因型为s（rr）；恢复系（r）的基因型为n（rr）或s（rr）；保持系（b）是不育系的同核异质体，基因型为n（rr）。
2、制种时，保持系和恢复系可进行自交繁殖，不育系通过保持系的授粉来繁殖，而恢复系给不育系授粉后可得到f1代水稻，即为杂交水稻。
3、要利用水稻的杂种优势，就一定要做到三系配套，不育系为大量生产杂交种子提供了可能性，借助保持系来繁殖不育系，让恢复系为不育系授粉来生产雄性恢复系且具有优势的杂交种。
雄性不育系是一种雄性退化（主要是花粉退化）但雌蕊正常的母水稻，由于花粉没有活力，无法自花授粉和结实，只能依靠外来的花粉才可以受精结实，所以借助这种母水稻（雄性不育系）作为遗传工具，并进行人工辅助授粉即可生产出大量的杂交种子。
保持系是正常的水稻品种，但它具有一种特殊的能力，即用它的花粉授给不育系之后所产生的后代依然为雄性不育系，所以借助保持系就能让不育系持续繁殖，若失去保持系，不育系便会绝种。
恢复系也是正常的水稻品种，但它也有一种特殊的能力，即将其花粉授给不育系后，所产生的杂交种雄性能恢复正常，可进行自交结实。若该杂交种具有优势，还可以用来生产。
我国于1964年开始研究杂交水稻，1973年实现了三系配套，1976年开始在大面积生产上推广杂交稻，由于增产效果明显，杂交稻的种植面积迅速扩大，2004年达2.6亿多亩，占全国水稻总面积的59％，占总产量的67％。
近几年全国水稻的平均亩产约420公斤，其中杂交水稻为470公斤，常规稻为380公斤。日本2004年水稻平均亩产为445公斤，世界水稻平均亩产为253公斤。
