所謂植物工廠，就是在封閉環境下，對光、溫度、濕度、二氧化碳濃度、水分和養分等進行全程控制的栽培技術，其最大特點是不受氣候影響，以及對水和土地的高效集約利用，產量可達自然栽培的100倍，用水量卻不到1%。植物工廠還可以根據需要對蔬菜瓜果的營養成分進行調整，比如富士通生產的低鉀生菜就主要供應當地醫院的腎病患者，資生堂下屬的植物工廠專門培養攜帶抗體的蔬菜，用于化妝品和藥品的原料。據日本農林水產省網站介紹，“工廠蔬菜”和自然栽培在口味上相差無幾，甚至更優。2009年以來，日本掀起了一股“植物工廠熱”。據統計，截至2011年3月，日本共有93家植物工廠，到了2013年這一數字上升到304家。
植物工廠在日本興起并非偶然。由于少子高齡化，日本農民平均年齡超過65歲。從事農業的家庭數從1960年的606萬戶減少到2009年的170萬戶，農業生產總值從1990年13.7萬億日元（約合人民幣8226億元）的峰值下降到2011年的9.5萬億日元(約合人民幣5704億元）。2009年，日本政府放寬了農業用地流轉限制，鼓勵企業投資農業。經濟產業省和農林水產省制定了146億日元的補充預算，用于扶植植物工廠的建設。
植物工廠走俏的另一個原因是，日本建筑業因經濟景氣低迷和公共建設項目減少，急于通過投資農業尋求新發展。連鎖餐飲和超市企業則希望自建蔬菜基地以形成穩定的原料供應。電子行業因制造部門逐步向海外轉移，大量用于生產芯片等精密器件的清潔車間閑置，這些廠房只需稍加改造就可變身植物工廠。因此，這三個行業成為投資植物工廠最積極的先鋒。
據矢野經濟研究所統計，2013年，人工光型植物工廠日本國內市場規模為34億日元（約合人民幣2.04億元），太陽光型植物工廠的市場規模為199億日元（約合人民幣11.95億元）。隨著技術的發展和普及，預計到2025年，日本植物工廠的規模將突破1500億日元（約合人民幣90億元）。目前，昭和電工等大型電子企業已經把植物工廠的設備配套和技術開發列為研發重點。日本還希望將植物工廠作為未來出口的重要內容，打入中東等缺水地區市場。
盡管前景看好，植物工廠的發展仍面臨一些“瓶頸”。比如前期投入過大，一個日產1000株生菜的人工光型植物工廠，一般需要8000萬（約合人民幣480.36萬元）至1.5億日元（約合人民幣900.67萬元）的前期投資。即使政府補貼50%，通常也需要5—7年時間才能實現盈利。相比自然栽培生菜每千克300—600日元（約合人民幣18-36元）的售價，“工廠生菜”賣到1100—1500日元（約合人民幣66-90）仍缺乏吸引力。此外，工廠農業時代的種植技術還有待成熟，與之相關的質量控制、物流銷售模式也在探索之中。
