植物工厂是一种高投入、高技术、精装备的农业生产体系。与传统农业生产方式相比，植物工厂的优势主要表现为：
1、植物工厂生产的计划性强，可以在不受自然环境影响的条件下，实现周年均衡生产;
2、植物工厂营造植物生长最佳环境，增加光照时间，科学配水施肥，能够获得较高的单位面积产量;
3、植物工厂采用机械化半机械化作业，降低了工厂用工水平，劳动生产率大幅提高;
4、植物工厂实行封闭式生产，严格投入品管理，少施肥不用药，产品更加安全健康;
5、植物工厂设置多层、垂直空间结构，采取立体栽培模式，大幅节省土地与能源;
6、采用垂直封闭结构和人工光技术的高层植物工厂，能够与现代城市建设紧密结合，为大中城市居民就近供应大量新鲜、健康的蔬菜。
植物工厂有着诸多优势，而制约植物工厂发展的关键是生产成本较高，植物工厂的农业产品仍缺乏市场竞争能力。但植物工厂代表了未来农业发展的一个方向。未来植物工厂的发展将重点采用新的基因技术、物联网技术和人工智能技术，培育更适宜人工栽培的植物品种，营造更适合植物品种生长的工厂环境，建立更节省人力资源的生产流程，提高植物工厂农产品的市场竞争能力。
农产品的生产，除了蔬菜、花卉、果树和食用菌之外，还有畜牧、水产和大田作物。先进的畜牧、水产养殖也已经在某种程度上进入了工厂化行列。现代畜牧养殖场给每一头牲畜打上耳标，对牲畜的饮食、防疫、运动等进行信息化管理。现代水产养殖场采用物联网技术，对养殖水体和养殖对象生长状况进行智能化管理等。这些措施都提高了畜牧、水产的养殖效率。大田作物主要指适宜大规模种植的农作物，如小麦、稻谷、大豆、棉花、甘蔗等。这些大田作物生产主要是采用物联网技术加强生长管理，大量使用农业机械以节约人力成本，以此提高生产效率。
未来农业的发展将从两个方向展开，一是农业工厂向集约化、精准化方向发展，一是大田作物向规模化、机械化方向发展。基因技术、人工智能技术将在未来农业发展中扮演更为重要的角色。
3、植物工厂的未来
以色列历史学家尤瓦尔在《未来简史》一书中指出：“过去几百年间，科技、经济和政治的进步，打开了一张日益强大的安全网，使人类脱离生物贫困线。”这就是说，人类在整体上已经摆脱了食物不足的困境。提供健康、安全的农产品是未来农业发展的一个新的方向，而植物工厂正是顺应了这一历史趋势。目前，影响植物工厂发展最突出的因素是产品的市场竞争能力。植物工厂高技术、高投入、生产高成本，也带来了产品相应的高价格，成为制约植物工厂发展的一个主要瓶颈。未来植物工厂的发展既要降低生产成本，提高生产效率，又要明确市场定位，突出优质优价，使之成为大中城市蔬菜供应的一个重要生产途径。
植物工厂是现代科学与技术发展的产物，植物工厂的未来也将寄希望于科学与技术的进步。
培育更丰富的植物品种。目前，植物工厂的生产品种主要是生菜、菠菜、水芹、莴苣、黄瓜、番茄等，以叶菜、瓜果为主，品种尚不丰富。今后，要运用现代生物技术，培育更多适宜植物工厂水培方式生长的蔬菜、瓜果、花卉、食用菌品种，不断开拓植物工厂的生产类型，让植物工厂既满足大中城市的新鲜农产品供应，也成为城市一道靓丽的景观，形成质感丰富的都市农业景象。
寻找更优质的人工光源。早期植物工厂一般采用太阳光与人工光相结合的办法，现代植物工厂多数采用封闭结构的人工光源，以给予植物充足的光照。植物工厂的光源从过去的农用钠灯到了现在普遍使用的LED灯。种植实践表明，不同的植物对不同的光谱有着不同的敏感性，同一植物在不同的生长期也对不同的光谱有着不同的敏感性。因此，植物工厂通常会选择全光谱光源，以满足各种植物生长需要。光照在植物工厂的生产成本中占有很大比重，探索更高效的新型光源是未来植物工厂发展的一个方向。
配制更高效的液体肥料。植物工厂大多数采用水耕栽培技术，水耕栽培也叫做营养液栽培，将植物生长所需要的养分制成营养液供植物吸收，植物的根系生长在营养液之中。营养液为植物生长提供充足、稳定的水分与营养，植物在营养液中生长的速率要高于土壤生长。水耕栽培技术的核心是营养液的配方，不同的植物需要不同的营养，同一植物在不同生长阶段也需要不同营养，这些都需要经过反复实验取得经验。营养液中的各种营养物质要能够很好地溶于水，并易于植物吸收。因此，植物工厂的光照配方和营养液配方往往成为植物工厂的不传之秘。
探索更优化的管理模型。植物工厂是典型的农业高科技产物。植物工厂由计算机对植物生育过程的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，实现了可控环境下的高效生产。植物工厂不仅控制工厂生产环境，还将由计算机掌握目标市场供应情况，合理安排植物生产与种植茬口衔接，以期获得更高的生产效益。这些都需要经验积累和大数据的分析运用。从本质上讲，植物工厂就是未来的农业智能工厂。