随着农业高质量发展的推进和“大食物观”的提出，设施农业对土地利用率和单位产出率要求更高，利用立体栽培可以提高单位面积的蔬菜产量，更有效的利用温室的空间。特别是对于叶菜来说，日常需求量大，本身含水分又多，不适于长距离运输，植物工厂就成为了叶菜生产的首选，为此受到世界各国的高度重视，然而植物工厂建设成本高、运行成本和设备成本也很高，限制了其走向更广阔的市场。日光温室是北方城市近郊蔬菜生产的主要载体，在温室中进行层架式栽培发挥立体优势可显著提高单位面积产量，降低单位产量生产成本，使生产者获取更大收益。
层架式立体栽培较传统平面种植模式可以提高单位面积产量 4~6 倍，有效提高土地和自然资源的利用率，同时便于人工管理和机械化。栽培类型主要有营养液栽培和基质栽培两种类型。目前大多数层架式立体栽培所选用的都是比较流行的营养液栽培，但营养液配制和管理相对复杂，所耗费的成本也较高，有时由于停水停电造成很大的损失。基质栽培是指用固体基质固定植物的根系，并提供一定的水分和营养的一种无土栽培方式。相对来说基质栽培成本较低，现已逐步被推广。
