植物工厂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、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。
植物工厂的共同特征是：有固定的设施；利用计算机和多种传感装置实行自动化、半自动化对植物生长发育所需的温度、湿度、光照强度、光照时间和CO?浓度进行自动调控；采用营养液栽培技术；产品的数量和质量大幅度提高。 通过对工厂内环境的高精度控制，植物的生长在这里几乎不受自然条件的制约，生长周期加快。现在工厂内种植的生菜、小白菜等，20天左右就能收获，而在普通的大田里，则需要一个月到40天的时间。除了收获快，空间利用率高也是植物工厂的重要特点。在工厂内看到的都是三层的栽培架，从面积上就相当于同样大小露天耕地的三倍，加上其种植密度大，因此，植物工厂的产量可以达到常规栽培的几十甚至上百倍。菜种植之外，植物工厂在育苗上也有应用。在黄瓜和番茄的育苗方面都做了实验。相比蔬菜生产，育苗的周期更短，一般为一周左右。虽然常规栽培的周期也不是很长，但在育苗的整齐和健壮度上不如工厂的产品。毕竟大田的不可控因素太多，今天光照也许很好，但明天可能阴天，后天有可能降温，而这些在工厂里都可以得到控制。
植物工厂被认为是一种可高水平控制环境的植物常年生长系统。植物工厂可以栽种所有植物，而且不使用土，采用水耕栽培。地上部分控制光、温度、湿度以及二氧化碳浓度，地下部分则调整培养液中的肥料成分及ｐＨ和氧气量，以此创造条件，使所栽培的蔬菜能够在短期内最有效地收获。这种植物工厂是使农业工业化，并实现保证蔬菜供给的系统。与以往的农业生产相比，植物工厂的劳动强度较小，这种植物工厂有可能拯救农业人口高龄化和后继乏人的日本农业。
植物工厂可分为两种类型：一种是利用人工照明的“完全控制型”，另一种是利用太阳光照射的“太阳光利用型”。三浦园艺农场采用的是完全控制型。日本静冈市的山脚下有一座园艺农场。农场的主人三浦称他的农场为“植物工厂”。三浦农园的植物工厂里有一张办公桌，在一面墙上嵌入着多种测量仪。三浦利用这些仪器监测掌握温室里的生菜的生长情况。
植物工厂分为播种和育苗用的育苗室和在植物收获之前的生长室。三浦园艺农场的主要产品是生菜。这种蔬菜在育苗室中培育11天，在生长室中生长20天左右，共计31天即可收获。而采用一般方法种植的生菜据说需要大约40天才可收获。