到2050年，全球人口預計到90億人，城市居民將占顯著比例，農業生産需要增加70%。
城鎮化導致耕地減少，城市景觀綠地增加，同時土地退化，肥力降低。農用耕地成爲了當今的稀缺資源。
世界最大的垂直農業公司——美國的Aeroponic farming (爲上市公司）采用氣霧培法生産蔬菜
全球面臨著可持續發展與養活日益增長的世界人口的挑戰。雖然澳大利用、加拿大、俄羅斯等國人口少，土地多，爲糧食出口大國，也不能滿足亞洲對糧食需求。
美國科學家Despommier首先提出垂直農業構想，建造摩天大樓，垂直多層栽培農作物，全年生産。都市垂直農業又叫垂直農場與垂直耕作等。
美國Plenty公司
近些年來，全球垂直農業發展迅速，湧現出許多國際大公司，Aeroponic farming,美國上市公司，號稱世界最大的垂直農業公司，該公司采用氣霧培方法生産蔬菜。AppHarvest也是美國上市公司。Plenty (美國)。
InFarm 爲德國公司、Agricool法國、Cropone 沙特阿拉伯、Voeks Inc爲荷蘭、Shy greens新加坡，Spread 爲日本，號稱擁有世界最大植物工廠。
美國Plenty公司
都市垂直農業尤其適合我國，城市化加快，全球100萬人口大城市絕大部分來自我國。都市農業可實現蔬菜與水果本地化生産與供應，特別是新冠肺炎期間，更顯得更爲重要，外地農産品難以供應。
垂直農業，作爲一種新型工程方法提高單位面積土地農業生産力，作物栽培向垂直維度延申，來提高作物産量與生産效率。換句話說，在建造高層建築多層栽培作物，增加作物有效栽培面積，同時提高了土地利用率。
新加坡Shy greens公司
另一種方法是在一幢高層溫室內垂直種植，通過栽培架（像貨架）與栽培室使作物栽培垂直疊高，來增加作物栽培面積。這種模式不是采用多建築層形式。該系統很多種形式，如多層疊放栽培盤、垂直柱栽培、垂直吊袋、植物工廠等。
加拿大垂直農業公司
植物生長條件充分優化，自動精准調溫度、濕度和光照條件，獲得産量最大化。
現在朝著綠色環保發展，循環利用雨水與脫鹽水，太陽板照明與加熱，有利于城市資源循環利用，可以通過生物沼氣供能。
高層溫室垂直種植
都市垂直農業可以利用城市不用的倉庫、公寓大樓、地下室等。目前主要葉類蔬菜像生菜與小青菜等、水果像草莓與番茄等。
目前，垂直農業主要采用的栽培技術爲無土栽培，如水培、氣霧培等。水培或半水培，植物被固定在介質中如石棉、珍珠岩，用營養液給根系提供營養，也有把根系直接浸在營養液中。
氣霧培原理，噴霧嘴向根系噴霧
氣霧培是指固定植物莖部，而植物的根系懸空，植物營養液經噴霧設備噴施給根系，氣霧法栽培給植物提供充分氧氣與營養，減少水分與能量消耗，植物生長快，産量高。
氣霧培
垂直農業往往建在城鎮的人口的中心地帶，接近消費者，降低運輸成本，沒有了長距離運輸帶來的損耗，保障了糧食安全。
在控制環境下，食物綠色清潔，沒有汙染，向市民提供新鮮的水果與蔬菜，不用保鮮。
日本Spread公司，號稱擁有世界最大植物工廠
沒有季節性，周年生産。整個生産全程無病蟲害、幹旱、水澇等不利因素。也減少了供水，殺蟲劑、除草劑和肥料投入。
有效降低了溫室氣體排放，整個生産過程沒用大型農業機械如拖拉機、卡車與收割機等，減少礦石燃料使用。
高層溫室垂直種植
促進建築業發展，建垂直農場需要建築業。提供就業崗位，像栽培、維護、項目管理、保鮮、食品加工、還有關研發等。
垂直種植
隨著技術進步，自動化與溫室技術快速發展，同時太陽能板（光伏技術）與LED燈效率大大提高，垂直農業生産成本也將大幅度降低，這也會加快全球垂直農業工廠的布局。
高溫室垂直種植
垂直農業向高層建築發展也會增加成本，同如居民樓相似，樓層高度也受國家的法律限制，同時，越高成本也會增加，包括能源、物業與防火安全等。
目前，我國垂直農業也在快速發展，我國多采用高層溫室垂直種植模式。
德國的垂直栽培新技術