Se prima della rivoluzione industriale l'economia mondiale era stata principalmente agricola, con l'avvento delle grandi industrie cominciò l'emigrazione nelle città. Ciò fece sì che anche nell'agricoltura si avvertisse il forte bisogno di meccanizzare la produzione, per sopperire così alla diminuzione della manodopera contadina. Una macchina agricola che è stata molto importante da questo punto di vista è la mietitrebbiatrice, utilizzata per la mietitura dei cereali e per la loro immediata trebbiatura, soprattutto nelle zone a coltura intensiva. Essa unisce perciò in sé le funzioni della mietitrice e della trebbiatrice . E' usata soprattutto nei paesi industrializzati, mentre in quelli in via di sviluppo vengono ancora impiegati attrezzi come la falce, il falcetto e il correggiato, un antico strumento per la battitura dei cereali. Questi attrezzi sono ormai superati nei paesi con economie agricole su larga scala.
La mietitrebbiatrice è composta essenzialmente da un telaio
automotore , con ruote gommate o cingolate, che porta nella parte anteriore gli elementi per la mietitura, e cioè l'aspo rotante e la barra per falciare, a cui seguono i cilindri convogliatori, il battitore, il controbattitore e il postbattitore, lo scuotipaglia, l'elevatore, il selezionatore e infine il serbatoio del grano.
Questa macchina esegue, oltre al taglio dei fusti, anche la trebbiatura, ovvero la separazione del frumento e di altri cereali dal rivestimento dei semi, dalla paglia e dagli steli. Il taglio, facilitato dall'aspo rotante, che piega gli steli delle spighe, si ottiene con la barra falciante; le spighe vengono quindi convogliate verso il tamburo battitore, che provvede alla separazione della granella, ovvero l'insieme dei chicchi del cereale, tramite una griglia che circonda parte del tamburo, chiamata controbattitore; questa operazione prosegue poi negli scuotipaglia e nei crivelli , situati nella parte posteriore e inferiore della macchina. Tutti i chicchi, puliti dalle impurità, vengono convogliati verso un serbatoio da cui verranno poi scaricati, mentre la paglia viene deposta sul campo venendo fatta uscire dalla parte posteriore della macchina. Alcuni modelli di mietitrebbiatrici sono dotati anche di dispositivi per l'insaccamento della granella.
Gli scritti di Plinio il Vecchio (23-79) e di Palladio (IV sec. d.C.) sull'agricoltura ci tramandano che, presso i galli, erano impiegate per la raccolta del frumento macchine rudimentali costituite da cassoni di legno sostenuti da ruote e spinte in avanti da animali. In queste macchine, un lungo pettine disposto nella parte anteriore provvedeva a strappare le spighe e a farle cadere nel cassone. E' certo che alcuni modelli di mietitrici per il grano erano già presenti in Europa fin dal Seicento, ma dobbiamo arrivare alla prima metà dell'Ottocento per ritrovare nei tentativi di alcuni inglesi i precursori delle macchine moderne. Il prete scozzese Patrick Bell nel 1826 giunse per primo a risolvere il problema del taglio delle piante in maniera sicura e spedita grazie a una macchina mietitrice di sua invenzione, ma i successivi perfezionamenti delle macchine per mietere furono operati negli Stati Uniti che, sviluppando e applicando le idee che provenivano dall'Inghilterra e dagli altri paesi europei, rimasero per tutto il secolo il paese leader nello sviluppo delle macchine agricole. In particolare Obed Hussey, nel 1833, mise a punto l'apparecchio per il taglio mentre nel 1826 furono inventati i rastrelli automatici.
La vera e propria progenitrice meccanica della moderna grande mietitrebbia fu la mietitrice dell'americano Cyrus McCormick, realizzata nel 1831. A questa fecero seguito modelli ulteriormente perfezionati di macchine in grado di consegnare sul terreno il grano tagliato in fasci, che dovevano poi essere legati a mano. Nel 1838 gli americani J. Hascall e H. Moore costruirono una macchina in grado di mietere il raccolto e nello stesso tempo di insacchettarlo: questa era così grossa che per tirarla occorrevano trenta muli.
McCormick, comunque, aveva fondato un'industria per la costruzione di mietitrici che raggiunse ben presto fama internazionale; grazie a continui miglioramenti, le sue macchine mantennero sul mercato una posizione di dominio per circa un secolo. Cominciò così a farsi strada l'idea di costruire una macchina combinata, capace di mietere e trebbiare contemporaneamente sul campo: nel 1843 fu importato dall'Australia un "estrattore", che prelevava le cime del grano dalle piante e le trebbiava, in una sola operazione. L'anno 1876 segnò la comparsa di un nuovo modello, denominato "mietilegatrice", per opera di J. F. Appleby, che ideò un apparecchio per rendere perfettamente automatiche tutte le operazioni della mietitura e della trebbiatura, dal taglio alla formazione dei covoni (ovvero i fasci di cereali mietuti). Con progressivi miglioramenti tecnici, la mietilegatrice permise in seguito di compiere meccanicamente il taglio, l'accovonatura, la legatura e la deposizione sul terreno dei covoni legati. Le moderne mietitrebbiatrici, nate in California intorno al 1875, si diffusero poi in tutti gli Stati Uniti tra il 1920 e il 1930 per arrivare in Inghilterra, e da qui in tutta Europa, nel 1940. Il primo di questi apparecchi dotato di motore apparve nel 1910.
Oggi queste macchine rivestono una grande importanza in agricoltura, e il loro progressivo sviluppo tecnico ha portato a una consistente riduzione del tempo e del lavoro richiesti per le operazioni a cui sono destinate: se nel 1829 la mietitura di 5000 m* di terreno richiedeva 14 ore di lavoro per ogni uomo, per ottenere lo stesso risultato con le moderne mietitrici sono necessari meno di 30 minuti.
Le più recenti innovazioni apportate alla mietitrebbiatrice riguardano sia sistemi ancora più veloci e funzionali per eseguire le singole operazioni agricole, sia sistemi più sicuri per il controllo e la guida di queste da parte dell'operatore. Alcune macchine sono dotate di sistemi elettronici computerizzati per il monitoraggio, che, usando anche particolari "sensori ", forniscono a ogni passo dati sul funzionamento, come la velocità, il carico, le caratteristiche del terreno, l'andamento delle operazioni all'interno della mietitrebbiatrice. Sono inoltre stati introdotti modelli che, invece di essere usati solo stagionalmente, grazie alla possibilità di inserire diversi pezzi adatti ai vari tipi di raccolto, possono essere usati durante tutto l'anno. Per il loro alto costo essi sono ancora poco usati in Europa, ma si prevede che in futuro avranno una diffusione sempre più ampia nel mondo.