สาธิตและส่งเสริมการเกษตรทฤษฎีใหม่ และการเกษตรผสมผสานแทนการปลูกพืชเชิงเดี่ยว เพื่อให้เกษตรกรเกิดความพออยู่พอกินและพึ่งพาตนเองได้ตามปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง และเพื่อความยั่งยืนทางการเกษตร
ศูนย์ศึกษาการพัฒนาเขาหินซ้อนอันเนื่องมาจาก พระราชดำริ ยังเป็นแหล่งท่องเที่ยวเชิงพัฒนา (Development Tourism) ให้นักท่องเที่ยวและประชาชน ที่อาศัยอยู่ในบริเวณใกล้เคียงได้เข้ามาท่องเที่ยวพักผ่อนหย่อนใจ
สาธิตและส่งเสริมการเลี้ยงสัตว์ ได้แก่ สุกร เป็ด ไก่ โค กระบือ โดยจัดส่งนักวิชาการเยี่ยมเยียนเกษตรกรให้คำแนะนำด้านการเลี้ยง การสุขาภิบาล การป้องกันโรค การผลิตอาหารสัตว์
รวบรวมพันธุ์ไม้ผล ผลิตต้นพันธุ์ไม้ผลไม้ยืนต้น ผลิตกล้าไม้สำรอง ผลิตพันธุ์ผักและสมุนไพร ดูแลรักษาแปลงแม่พันธุ์ ดูแลแปลงเรียนรู้ เพื่อเป็นแหล่งผลิตไม้ผลพันธุ์ดี เพื่อแจกจ่ายหรือเปลี่ยนพันธุ์ให้แก่เกษตรกรให้นำไปปลูกในพื้นที่
ศึกษาทดสอบพันธุ์พืช พันธุ์ข้าว การปลูกผักอนามัย การเพาะเห็ด เทคโนโลยีการเพาะปลูกพืชต่างๆ ที่เหมาะสมกับสภาพพื้นที่ วิทยาการหลังการเก็บเกี่ยว
ต้นโพศรีมหาโพธิ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงปลูกต้นโพศรีมหาโพธิ ต้นไม้ต้นแรกที่หยั่งรากลงในพื้นที่นี้เมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม 2523
ศาลาเทิดพระเกียรติ จังหวัดฉะเชิงเทราสร้างถวายเพื่อเป็นศาลาทรงงานของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวคราวเสด็จศูนย์ฯ เป็นครั้งแรก เมื่อวันที่ 8 สิงหาคม 2522
พลับพลาพระราม ราษฎรชาวอำเภอพนมสารคามสร้างถวาย โดยการนำของนายวิเชียร ตันเจริญ เพื่อเป็นอาคารรับเสด็จฯ ทรงเรียกว่า “พลับพลาพระราม”
พระตำหนักสามจั่ว พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงพระราชทานทรัพย์ส่วนพระองค์ สร้างบ้านพักรับรอง เป็นบ้านไม้สองชั้นมีใต้ถุนสูง ทรงออกแบบด้วยพระองค์เอง ให้ชื่อว่า “บ้านสามจั่ว” ก่อสร้างโดยบริษัทศรีมหาราชาจำกัด เมื่อปี พ.ศ. 2525
ห้วยเจ๊ก พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงพระราชทานเงินที่ราษฎรน้อมเกล้าฯ ถวาย คราวเสด็จศูนย์ฯ ครั้งแรก เมื่อวันที่ 8 สิงหาคม 2522 โปรดให้จัดสร้างอ่างเก็บน้ำ บนพื้นที่ซึ่งเดิมเคยเป็นที่ดินปลูกผักของเจ๊ก เริ่มก่อสร้างวันที่ 15 พฤศจิกายน 2522
สวนป่าสมุนไพรเขาหินซ้อน พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว โปรดเกล้าฯ พระราชทานพระบรมราชานุญาต เมื่อปี พ.ศ. 2523 ให้จัดตั้งสวนป่าสมุนไพรเขาหินซ้อน ณ บริเวณสวนพฤกษศาสตร์ภาคตะวันออก (เขาหินซ้อน)
โรงสีข้าวพระราชทาน บริษัทซาทาเก้ เอ็นจิเนียริ่งจำกัด ประเทศญี่ปุ่น น้อมเกล้าฯ ถวายเครื่องสีข้าวซาทาเก้ รุ่น 1070 เมื่อปี พ.ศ. 2526 ทรงพระราชทานให้ติดตั้งที่ศูนย์ฯ เริ่มให้บริการสีข้าวแก่ราษฎร เมื่อวันที่ 17 เมษายน 2527
หญ้าแฝก พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงมีพระราชดำริเรื่องหญ้าแฝก เป็นครั้งแรก เมื่อวันที่ 22 มิถุนายน 2534 ความว่า “ให้ศึกษาทดลองการปลูกหญ้าแฝกเพื่อป้องกันการชะล้างพังทลายของดินในพื้นที่ของศูนย์ศึกษา การพัฒนา และพื้นที่อื่นๆ ที่เหมาะสมอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยทรายอันเนื่อง มาจากพระราชดำริและศูนย์ศึกษาการพัฒนาเขาหินซ้อนอันเนื่องมาจากพระราชดำริ...”
ทฤษฎีใหม่ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงพระราชทานแนวทางการจัดการที่ดินและน้ำ สำหรับทำการเกษตรในพื้นที่ ถือครองขนาดเล็กเพื่อให้เกิดประโยชน์สูงสุด มีการจัดแบ่งที่ดินเป็นสัดส่วน วางแผนการเพาะปลูกพืช และ คำนวณน้ำกักเก็บให้เพียงพอใช้ เกษตรกรไทยมีพื้นที่ถือครองเฉลี่ยครอบครัวละ 10-15 ไร่ ให้แบ่งพื้นที่ ออกเป็น 4 ส่วน แหล่งน้ำ : นาข้าว : พืชผสมผสาน : โครงสร้างพื้นฐาน อัตราส่วน 30 : 30 : 30 : 10
