物工廠采用循環(huán)流動的營養(yǎng)液來滿足植物的生長，不管何種類型的植物工廠，營養(yǎng)液栽培的基本原理都是將植物所需養(yǎng)分配置成科學合理的離子態(tài)營養(yǎng)液，通過輸送，滿足栽培作物的需求。營養(yǎng)液提供了植物生長所需的各種元素，包括氮磷鉀等大量元素及鐵錳鋅等微量元素，因此沒有必要使用土壤栽培。無土栽培的技術現(xiàn)在已經非常成熟，所栽培植物的生長比土培快很多，安全性的管控也更加有效。

  植物工廠的營養(yǎng)液配置、滅菌、輸送、回收都有專門的設施裝置、電子儀器來完成，可實現(xiàn)營養(yǎng)液定量、自動供應，可實時監(jiān)控營養(yǎng)液濃度、成分、酸堿度變化，通過自動補液，始終為植物創(chuàng)造好的營養(yǎng)液環(huán)境;營養(yǎng)液的流動速度和溫度都保持在植物需要的適宜水平，以保證植物的優(yōu)勢生長。

  光照管理是植物工廠生產和成本降低的關鍵因素之一。在高精度環(huán)境控制的植物工廠中，LED照明作為新一代植物光源，它較傳統(tǒng)農業(yè)領域的人工光源，具有光量可調整、光質可調整、冷卻負荷低與允許提高單位面積栽培量等特點。在現(xiàn)代化農業(yè)的不斷發(fā)展和節(jié)能環(huán)保的需求下，LED植物照明將逐步替換目前使用的傳統(tǒng)熒光燈，成為植物生產過程中光環(huán)境調控的主要工具。

  光環(huán)境的調控主要包含光譜、光照強度和光周期3個方面，也即是所謂的“光配方”。在太陽光中，只有5%左右的不同波長的光對光合作用產生影響，大量的光不能被植物利用，這與植物生長所需要光質種類是不連續(xù)的、有選擇性和可替代性有關。紅光、藍光是植物正常生長發(fā)育、完成生活史要光質，在紅藍光基礎上添加一些特殊光質成分可有效地促進農作物的增產或刺激藥用植物有效次生代謝物質的大量積累。在一定的光照強度范圍內，植物的光合速率隨光照強度的增加而加速。但也不是可以一味地提高光照強度，過高的光照一方面導致光抑制現(xiàn)象，影響產量和品質，另一方面也浪費了大量的電能，增加投資成本;在平衡產量、品質與能耗的關系上，往往要同時考慮光照強度和光照時間，針對每一種蔬菜或者每一個發(fā)育階段，滿足其每日的光需量。適宜的光照強度和光照時間在保證產量和節(jié)省成本方面能起到事半功倍的作用。

  為了更好地促進植物的生長發(fā)育，以及提高產量、品質等特殊指標，通過定制的光配方來實現(xiàn)植物工廠內的光環(huán)境調控。根據植物的生長環(huán)境區(qū)別設計，選取對光合作用貢獻很大的光往往在提高光能利用效率和增產的同時，更節(jié)能。更為理想的“光配方”應該是在一個完全封閉的環(huán)境中，像工業(yè)生產一樣去種植作物。定制的“光配方”意味著更快的生長速度、更高的產量和更好的品質。

  商業(yè)化植物工廠的成本分為一次性投資、設備折舊、生產管理三個方面。植物工廠的投入成本與建設規(guī)模有關，根據我國商業(yè)化大型植物工廠的數(shù)據計算，建設1000平米以下的小型植物工廠(包括內部裝修、設備、設施)，每平米的成本在15000元-20000元之間，建設5000-10000平米的中型植物工廠，每平米的成本在8000元-10000元，建設10000m以上的大型植物工廠，建設成本會下降至8000元/m以下。需要特別指出的是，一些研究型植物工廠的成本無法為商業(yè)化建設運營成本提供準確參考。

  在植物工廠的應用推廣方面，降低建設成本、開發(fā)新材料、利用新能源、提高產量、用高自動化設備降低人工使用數(shù)量都是未來植物工廠提質增效的重要途徑。

  植物工廠技術的突破將會解決人類發(fā)展面臨的諸多瓶頸，甚至可以實現(xiàn)在荒漠、戈壁、海島、水面等非可耕地，以及在城市的摩天大樓里進行正常生產。利用取之不盡的太陽能和其它各種清潔能源，加上一定的種子、水源和礦質營養(yǎng)，就可源源不斷地為人類生產所需要的農產品。因此植物工廠被認為是21世紀解決糧食安全、人口、資源、環(huán)境問題的重要途徑，也是未來航天工程、月球和其他星球探索過程中實現(xiàn)食物自給的重要手段。