植物工厂的概念源于上世纪60年代的北欧国家,但让植物工厂真正掀起热潮的是日本,它是农业现代化的标志。万物生长靠太阳这句俗语人人皆知,但工厂内的植物却不见天日,它们生长不靠阳光,是通过设施内高精度环境控制实现农作物周年连续生产的高效农业系统,是利用计算机对植物生育的温度、湿度、光照(LED照明)、CO₂浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。植物工厂是现代农业的重要组成部分,是科学技术发展到一定阶段的必然产物,是现代生物技术、建筑工程、环境控制、机械传动、材料科学、设施园艺和计算机科学等多学科集成创新、知识与技术高度密集的农业生产方式。植物工厂是农业产业化进程中吸收应用高新技术成果最具活力和潜力的领域之一,代表着未来农业的发展方向。

据了解,日本国内的植物工厂目前已经迎来了第3次投建热潮,截止2012年3月末,日本国内的植物工厂数量已经增至127个,其中超过100个都为密闭空间的“人工光型”以及“人工光与太阳光并用型”植物工厂,“人工光型”植物工厂主要培育种植生菜、菠菜等叶类农作物,“人工光与太阳光并用型”植物工厂则主要培育种植西红柿、辣椒等农作物。

目前,植物工厂已经成为全球(尤其是经济发达地区)解决人口资源环境及食物安全(非粮作物,数量与质量安全)等突出问题、发展现代农业的重要途径。它被认为是继陆地栽培、设施园艺、水耕栽培等依序发展之后的又一新技术,也被称之为“第四农业”,业内人士称之为是农业技术的一次革命。