植物工廠是在完全密閉或半密閉條件下通過高精度環境控制，實現作物在立體空間、周年計劃性生產的高效農業系統。由于技術高度密集，多年來一直被國際上公認為設施農業的最高級發展階段，受到世界各國的高度重視。
萬物生長靠太陽，在植物工廠中，植物賴以生存的太陽光被熒光燈、LED燈等人工光源代替，配合環境調控系統，實現蔬菜的全年連續不間斷生產，同時杜絕農藥使用，保證蔬菜可免洗食用。
光是植物生長發育最重要的影響因子之一，植物工廠中光環境可根據栽培蔬菜種類及生長期不同進行相應的調整，以達到最佳的生產效果。蔬菜光合作用中參與吸收、傳遞光能，引起原初光化學反應的光合色素主要為葉綠素、類胡蘿卜素等，其主要光譜吸收峰分別為400-500nm藍光和600-700nm紅光。因此，植物工廠中有針對性地提供一定比例的紅、藍組合光，在滿足植物的生長發育基礎上，提高了光電利用效率，大幅降低了能耗和生產成本。
針對一些特殊蔬菜品種及生產需求，還可在大量的紅、藍光中加入一定比例的紫外（200-400nm）、遠紅光（700-800nm）或其他光譜。例如，加入紫外能夠提高綠葉蔬菜中花青素及其他抗氧化次生代謝物含量，有助于蔬菜品質和風味的提升；加入遠紅光可使蔬菜生長加快，節間伸長，可滿足產量提升、嫁接苗繁育等需求。
除光環境外，溫度、濕度、二氧化碳、氣流速度等參數同樣對植物生長具有顯著影響。在植物工廠中，空調系統根據設定溫濕度參數對空氣進行調整，后經循環風機將調整后的適宜溫濕度的空氣通過送風口送到植物工廠內。隨著植物工廠規模的擴大和栽培層架密度的提高，常規送風方式滿足不了植物工廠中各栽培區具有均一的氣流場，導致溫濕度及二氧化碳的分布不均勻，影響蔬菜質量和生產安排，造成損失。
通過在栽培區域設置微型風機等方式增加局部氣流擾動，能提升微環境均一性。我們環發所科研團隊以栽培板和營養液間空氣夾層作為氣流通道，將適宜溫度的空氣通過這個通道輸送至整條栽培槽內，再通過栽培板上預留的出氣孔吹出，實現氣流自下而上流動，更加精準地調控蔬菜微環境參數。該技術可以在更高的環境溫度下，以更少的電能實現蔬菜的微環境調控，實現節能50%以上，同時在不顯著降低產量的情況下減少根系生物量40%，增加營養液的利用效率，減少換液次數。
目前及未來植物工廠具有廣闊的應用前景。例如集裝箱植物工廠，具有極高的移動性和靈活性，可廣泛地應用于科研院所、都市建筑、邊防哨所、島礁、艦船、沙漠海洋石油勘探平臺等場所，承擔科學研究、育苗、蔬菜生產等任務。
