垂直耕作代替了传统的田地，这种耕作几乎不用水就能种庄稼并且利用狭窄的空间，因而引起了人们的注意。
居住在21世纪的人类感到有必要对现有农业进行重大改造。到2050年，预计全球人口将达到90亿，有人指出，随着人口的增长，必须生产比以往更多的粮食。
现有的农业需要大量的土地和水。目前，全世界消耗的淡水的70％用于农业。因此，利用效率低下的常规农业难以应对人口的大量增长。迄今为止，人类在历史上已经将森林和草原变成了农田，但是几乎没有土地可用于新的农田。据说已经有像南美一样大的面积用作农业用地。
此外，由于气候变化，过度耕种和水土流失等因素，可耕地的可用数量正在逐渐减少。还应指出的是，由于人口增长和耕地减少，将来可能无法获得包括生存所需营养素在内的食物。
在较小的空间中生产更多食物的家庭作业的一种解决方案是在室内植物工厂中进行垂直种植。已经有一些公司参与垂直农业并取得了一定的成功。垂直农业实际上是一种利用垂直空间种植植物的农业方法。以前，植物只能在与地面一样多的田里种植，但是在垂直农业中，优势在于可以利用垂直空间在狭窄的空间中种植更多的植物。使用这种方法，可以在街上使用高层建筑或仓库进行耕种。
垂直农业的四个重要因素是物理布局，照明，可持续性和增长媒介。物理布局可通过垂直堆积诸如种植者的培养基或使用从地面垂直延伸的培养基来栽培几种植物来解决。无论如何，与仅在平坦的空间中种植相比，预计农作物的产量都会增加。
垂直农业大多不使用自然阳光。因此，必须使用人造光来种植通过光合作用生长的植物。通常，LED照明用于工厂工厂照明，但是最近，LED照明成本已降低到不足10美元，灯泡的寿命已增加到50,000小时。 LED照明的发展使得可以显着降低工厂的工厂运营成本并增加利润。另外，在工厂工厂照明中经常看到紫色和粉红色。这是因为参与光合作用的光的波长是蓝色和红色，但是不需要波长。在能源效率方面，据说工厂的工厂照明是蓝色和红色两种颜色的混合。
另外，植物工厂通常使用不使用土壤的栽培方法。不使用土壤的耕作方法共有三种，植物工厂使用的技术也多种多样。第一种是最常见的水培类型。在水耕栽培中，用营养丰富的水润湿根部，并提供水和营养。可以期望在工厂工厂进行水耕栽培，其优点是可以通过有效地回用水来减少水的消耗并易于扩大规模。
第二种方法是空中耕作（Aeroponics）。它是由NASA开发的一种独特的栽培方法，不需要土壤，阳光或水。将包括养分在内的营养物喷洒在植物上，以提供水分和营养，与传统农业相比，耗水量可减少90％。另外，据说以这种方式生长的植物含有更多的矿物质和营养素。
第三种方法是鱼菜共生。它是一个结合养鱼和水培的系统。首先，鱼是在一个农场中种植的，含有来自鱼排泄物的养分的农场用水被用于植物的水培栽培。另外，将用于水培栽培的水过滤并再次用于水产养殖。 Aquaphonics是一种高效且平衡的方法，但是由于水产养殖和植物种植相结合的复杂性，因此很少使用。
使用这种方法，植物工厂可以通过可持续农业支持全球粮食供应。工厂工厂需要大量的能源和水，但是节省储存雨水和可再生能源的水箱可以解决这个问题。
将粮食生产中心从传统农业转变为种植工厂，相对于增加作物产量具有优势。例如，在生菜领域中，使用250升水每1m 2可以收获3.9千克，并且还可以传送相当于美国的3200公里的距离来发送这样的餐厅或超级市场。
另一方面，在城市中建立的植物工厂每1 m 2可生产80至120千克生菜，但仅使用1升水。它不是在郊区生产的，因此饭店和超市的运输距离约为70公里。它不受土地和气候条件的影响，因此可以在任何地方干燥，并且一年四季都可以生产食物。
该工厂已经在世界范围内建造工厂，但其中总部位于美国新泽西州的Aero Palms（AeroFarms）正在纽瓦克建造一个高达6500m 2的大型工厂。该工厂收获了900吨富含营养的蔬菜，并打包销售到美国东北部的超级市场。此外，新加坡航空的机上用餐使用Aerofarms生产的蔬菜。
由于世界各地的公司都在关注植物工厂，因此植物工厂生产的蔬菜在餐桌上流行起来可能不会太久。