Kalifornien hat eine enorm leistungsfähige Wirtschaft. Wenn Kalifornien eine eigene Nation wäre, würde es zu den 10 wirtschaftstärksten Ländern gehören.

Obwohl die Landwirtschaft nach und nach ihren Platz als wichtigster Wirtschaftszweig an die Industrie abgibt, werden in Kalifornien immer noch grosse Mengen von Obst und Gemüse produziert, darunter Mohrrüben, Salat, Zwiebeln, Broccoli, Tomaten, Erdbeeren und Mandeln. Die profitabelsten Nutzpflanzen in Kalifornien sind Trauben, Baumwolle, Blumen, und Orangen. Milchprodukten stellen jedoch den größte Anteil am landwirtschaftlichen Einkommen dar, auch in der Milchproduktion ist Kalifornien innerhalb der USA führend. in diesem Sektor. Der Staat baut auch den größten Teil des US-amerikanischen Weins an. Die landwirtschaftlichen Betriebe in Kalifornien sind aufgrund der guten Böden, langen Vegetationszeit und der Verwendung von modernen landwirtschaftlichen Methoden sehr produktiv. Bewässerung ist von entscheidender Bedeutung, vor allem im San Joaquin Valley und Imperial Valley. Das Ernten und Verpacken der Früchte wird meistens durch Migranten, vor allem Mexikaner geleistet. Die Fischerei ist in Kalifornien ein weiterer wichtiger Industriezweig.

Ein Großteil der staatlichen Industrieproduktion beruht auf der Verarbeitung von landwirtschaftlichen Erzeugnissen und auf lokalen Ressourcen wie Erdöl, Erdgas, Holz, Sand und Kies. Seit dem Zweiten Weltkrieg hat die Herstellung von elektronischen Geräten, Computern, Maschinen, Transportzubehör und Metallprodukte enorm zugenommen. Die Verteidigungsindustrie, eine Stütze der Wirtschaft vor allem in Süd-Kalifornien, ist nach dem Ende des Kalten Krieges geschrumpft, eine schwere Bürde für den Staat. Jedoch sind viele High-Tech-Unternehmen und kleine Low-Tech-Betriebe (oft mit niedrigen Löhnen) in Süd-Kalifornien geblieben. Weiter im Norden liegt das "Silicon Valley" zwischen Palo Alto und San Jose. Der Name bezieht sich darauf, dass sich hier die führenden Hersteller von Halbleitern befinden. Die Region ist auch ein Schwerpunkt der Software-Entwicklung.

Kalifornien ist nach wie vor ein wichtiges Zentrum für die Unterhaltungs-Industrie (u.a. Kino- und Fernsehfilm-Produktion), vor allem in Hollywood und Burbank. Auch der Tourismus ist eine wichtige Einkommensquelle. Disneyland, Sea World und andere Themenparks ziehen jedes Jahr Millionen von Besuchern an. San Francisco mit seinen Attraktionen und zahlreiche Gemeinden mit Unterhaltungsangeboten im Umland von Los Angeles profitieren ebenso vom Tourismus. Kalifornien ist reich an Naturschönheiten, vor allem in seinen zahlreichen Nationalparks, Wäldern und an der Pazifikküste. Zu den schönsten Sehenswürdigkeiten zählen die Yosemite Falls und die riesigen Sequoia-Bäume.

Eines der grössten Probleme für Kalifornien ist der riesige Wasserbedarf. Das einst fruchtbare Owens Valley ist jetzt trocken, das Wasser wird in das knapp 300 km entfernte Los Angeles abgezogen. Im fruchtbaren Imperial Valley wird die Bewässerung durch den All-American-Kanal, der sich aus dem Colorado River speist, sichergestellt. Im Central Valley wurde das Wasser bisher nur schlecht verteilt, dieses Problem wird durch das große Central Valley Projekt verringert. Nach Kürzungen in aus Bundesmitteln finanzierten Wasserprojekten in den 1970er und 80er Jahren begannen viele Städte in Kalifornien mit Wasser aus Gebieten mit einem Wasserüberschuss zu kaufen. Bis heute bestehen aber zahlreiche politische Probleme im Zusammenhang mit gerechter Wassernutzung. Nachdem es Kalifornien nicht gelang, einen langfristigen Plan für die Wassernutzung aus dem Colorado aufzustellen, liess die US-Bundesregierung im Jahe 2003 die Wasserentnahme Kaliforniens aus dem Fluss stoppen.