所谓植物工厂，就是在封闭环境下，对光、温度、湿度、二氧化碳浓度、水分和养分等进行全程控制的栽培技术，其最大特点是不受气候影响，以及对水和土地的高效集约利用，产量可达自然栽培的100倍，用水量却不到1%。植物工厂还可以根据需要对蔬菜瓜果的营养成分进行调整，比如富士通生产的低钾生菜就主要供应当地医院的肾病患者，资生堂下属的植物工厂专门培养携带抗体的蔬菜，用于化妆品和药品的原料。据日本农林水产省网站介绍，“工厂蔬菜”和自然栽培在口味上相差无几，甚至更优。2009年以来，日本掀起了一股“植物工厂热”。据统计，截至2011年3月，日本共有93家植物工厂，到了2013年这一数字上升到304家。
植物工厂在日本兴起并非偶然。由于少子高龄化，日本农民平均年龄超过65岁。从事农业的家庭数从1960年的606万户减少到2009年的170万户，农业生产总值从1990年13.7万亿日元（约合人民币8226亿元）的峰值下降到2011年的9.5万亿日元(约合人民币5704亿元）。2009年，日本政府放宽了农业用地流转限制，鼓励企业投资农业。经济产业省和农林水产省制定了146亿日元的补充预算，用于扶植植物工厂的建设。
植物工厂走俏的另一个原因是，日本建筑业因经济景气低迷和公共建设项目减少，急于通过投资农业寻求新发展。连锁餐饮和超市企业则希望自建蔬菜基地以形成稳定的原料供应。电子行业因制造部门逐步向海外转移，大量用于生产芯片等精密器件的清洁车间闲置，这些厂房只需稍加改造就可变身植物工厂。因此，这三个行业成为投资植物工厂最积极的先锋。
据矢野经济研究所统计，2013年，人工光型植物工厂日本国内市场规模为34亿日元（约合人民币2.04亿元），太阳光型植物工厂的市场规模为199亿日元（约合人民币11.95亿元）。随着技术的发展和普及，预计到2025年，日本植物工厂的规模将突破1500亿日元（约合人民币90亿元）。目前，昭和电工等大型电子企业已经把植物工厂的设备配套和技术开发列为研发重点。日本还希望将植物工厂作为未来出口的重要内容，打入中东等缺水地区市场。
尽管前景看好，植物工厂的发展仍面临一些“瓶颈”。比如前期投入过大，一个日产1000株生菜的人工光型植物工厂，一般需要8000万（约合人民币480.36万元）至1.5亿日元（约合人民币900.67万元）的前期投资。即使政府补贴50%，通常也需要5—7年时间才能实现盈利。相比自然栽培生菜每千克300—600日元（约合人民币18-36元）的售价，“工厂生菜”卖到1100—1500日元（约合人民币66-90）仍缺乏吸引力。此外，工厂农业时代的种植技术还有待成熟，与之相关的质量控制、物流销售模式也在探索之中。
