植物工廠的概念源于上世紀60年代的北歐國家。但讓植物工廠真正掀起熱潮的是日本，尤其在經歷了311海嘯和福島核災后，日本政府投入146億日元，希望通過擴建植物工廠的數量為國民提供價格合理又安全的綠色蔬菜。
據了解，日本國內的植物工廠目前已經迎來了第3次投建熱潮，截止2012年3月末，日本國內的植物工廠數量已經增至127個，其中超過100個都為密閉空間的“人工光型”以及“人工光與太陽光并用型”植物工廠，“人工光型”植物工廠主要培育種植生菜、菠菜等葉類農作物，“人工光與太陽光并用型”植物工廠則主要培育種植西紅柿、辣椒等農作物。
目前，植物工廠已經成為全球（尤其是經濟發達地區）解決人口資源環境及食物安全（非糧作物，數量與質量安全）等突出問題、發展現代農業的重要途徑。它被認為是繼陸地栽培、設施園藝、水耕栽培等依序發展之后的又一新技術，也被稱之為“第四農業”，業內人士稱之為是農業技術的一次革命。
大阪府立大學植物工廠
大阪府立大學的植物工廠，被認為是目前世界最先進的完全人工光控制型的植物工廠，是最新型植物生產的樣板，也是全球研究和培訓中心。
據了解，大阪府立大學植物工廠中心是產學研官的創新結組合體。該植物工廠由日本農林水產部資助5億日元(約合人民幣2600萬)、經濟產業部資助6億日元(約合人民幣3000萬)，大阪府立大學理工學系、生命環境科學系、經濟綜合再生學系、大阪環境農林水產綜合研究所、大阪產業技術綜合研究所等聯合企業伊東電機、三進金屬工業、日傳株式會社、大阪信用金庫等共同建立。多方共同研究、開發，共同命題、共同實驗、印證，項目內的技術共同擁有，資金共同確保，風險共同承擔。
大阪府立大學植物工廠中心分三個單元，第一單元占1000平方米，主要用于要素技術的開發研究。第二單元也占1000平方米，鋼筋水泥二層建筑，用于葉菜類的實際栽培研究。第三單元有1300平方米，是產官學研攜手共建的典范，展示的是最新技術。
大阪府立大學植物工廠主要的新技術有：
1、世界上首例用機器人選苗技術，根據幼苗時間基因的活性度來自動選出優良好苗，以及自動栽培的組合作業機器人；
2、日本國內首次導入的自動運輸機器人，以及自動搬運線；
3、從育苗到栽培工程全部使用LED光源，大幅減少了電力消耗；
4、最適配的空調系統，每一層的栽培區域都有送風，使得原本光源產生熱而造成的周圍環境的溫度差不再成為問題，而改善了栽培室的溫度不均衡問題，就能實現蔬果均衡栽培和生產。
該大學還同相關單位做了許多共同研究開發，對于影響植物生長的各種因素都做了研究，包括光質、氣溫、濕度、二氧化碳濃度、營養液管理、衛生管理、產品銷售、流通、市場評價、降低成本、省能源等的組合，以及植物基因的確認、調節，植物新陳代謝的精確控制等。
千葉大學未來公司植物工廠
日本千葉大學未來公司植物工廠面積為1500平方米，植物生產架立體疊加10層，每天可以生產100克重的葉菜10000棵。每棵菜的售價為20元，目前工廠運營正常，盈虧平衡。
為了確保植物不被害蟲侵害，植物工廠猶如半導體業中的潔凈室，工人進去之前，必須先洗凈身體，換上連衫褲和戴上頭罩、手套和口罩。由于植物工廠是個密封空間，植物的生長不再受到天氣等自然環境的影響，蔬菜的供應量也可以保持穩定。此外，由于是在干凈無塵的環境中生長，加上沒有使用殺蟲劑，植物工廠種植出來的蔬菜，不需要清洗就能直接放進口中品嘗。
其中，日本千葉大學在“植物工廠”的技術研究開發中走在前列，其在無土栽培方面具有30多年的經驗，目前共運營5座太陽能植物工廠和2座人造光植物工廠。日本千葉大學原校長古在豐樹教授，是日本乃至世界植物工廠技術裝備及產業發展的奠基人和倡導者，出版了《人工光性植物工廠》、《太陽光利用型植物工廠》等著作。
株式會社未來(Mirai)公司則一直致力于從事植物工廠技術開發和商業性推廣。其在2009年獲得政府補貼并與日本國立千葉大學進行科研合作，建立了規模約為3000株的植物試驗廠房。試驗獲得成功后，便開始大規模的商業化生產。2013年成立了未來大田(北京)貿易有限公司，進軍中國市場。2014年7月，株式會社未來在日本宮城縣多賀市建成了全球規模最大的植物工廠。未來公司目前擁有三家每天能生產10000棵葉菜的工廠，并首次在國外——蒙古建一座500平方米的植物工廠，每天可以生產葉菜3000多株，運營穩定良好。
京都Spread公司植物工廠
該公司將建造一座大約4400平方米、全球首個完全自動化的新植物工廠，每日的生菜產量將達3萬棵。
三菱化學公司植物工廠
該公司擬早在2010年1月就開始銷售40英尺（長12.2m，寬2.4m，高2.9m）集裝箱改裝的植物工廠設施，第1臺為卡塔爾訂貨，價格為5000萬日元/臺，目前每年銷售10臺左右，該設施每日可收獲50棵萵苣和小松菜等葉類蔬菜。
目前，日本封閉式LED植物工廠已插旗入駐新加坡、俄羅斯、中國等。
