垂直农业也叫垂直农耕，是近年科学家为了研究未来农业发展面临的人口压力及资源匮乏问题所提出的一个新概念，主要任务在于解决资源与空间的充分利用，在于单位面积产量的最大化发挥，所形成的一种农业耕作方式。随着地球资源被人类的蚕食性开发，可利用的耕地越来越少，目前全球可耕地已被80%利用，而且人口的增加却以每年2%的速度递增，近代农业文明的发展已经对自然造成了严重的破坏，森林的无限制地滥伐开发，耕地的水土流失日渐严重，居住在这个地球上的人类将会面临着食物的危机及环境污染所带来的健康危害，据估计到2025年，人居人口将达80亿人，而且城市人口也将占80%，这种高度集居与人口密度的急骤增加，光凭现有的耕地已无法解决人类的食物问题。为了寻找农业发展新的突破口，必须对现有农业进行反思回顾，总结技术与经验，批判性地改造传统的农作方式，于是，我们进行了新农业的探索，寻求新的技术方案与新农业革命的掀起，这就是在现有可耕土地上高效地利用发挥，使原有的土地利用率与产业率数倍的提高，走向了向空间要土地的技术之路。
   向空间发展的农业最早在我国实施的立体生态农业有点类似，但这种模式它还不能够得以空间利用的最大化发挥。它的植株也是生长在平面上，无非是高低植物的穿插套种而已，而这里所谓的垂直农耕，它的不同之处在于种植在空间垂面上，可以让种植的株数增多空间的布局合理化集约化，采用这种方式来种植叶菜类可以达到1:6-10倍的空间效率，如果栽培草莓可以达到20-30倍的空间有效利用率，也就是说种植一亩就相当于平面土耕的6-10亩或20-30亩，这种方式不仅拿来栽培适合，如果用于种苗繁殖也同样适用。
   让植物生长悬挂于空中，当然不能用传统的土耕法进行作业，必须改造成新型的栽培模式才可实现空间垂直农场的建立。在技术体系构建上大胆地引用的气雾培技术与空间种植架或板的垂直建设。如现在用的塔型气雾培系统及气雾立柱栽培以及较为传统的多层次立架式栽培皆属垂直农业技术。垂直农业技术的运用可以使单位面积生产效率数倍的提高，也可以使田间作业者进行工厂化的直立操作，大大降低劳动力的无效投入。别外采用垂直农业技术可以实现营养液及水资源的循环利用，是最集约最节省资源的一种耕作，它的用水量只需土壤栽培的1/10，用肥量也降低至传统投入总量的30%，是节水农业的一种最佳模式。垂直农业所构建的垂直农场大大提高了传统设施的利用率，可以使温室大棚的能源投入得到效率最大化的发挥，每亩所产蔬菜的单位投入能源数倍地减少，在当前石油资源紧缺的时代意义十分重要。利用气雾技术与垂面技术结合构建的垂直农场不仅使空间利用率得以数倍的提高就是本身植物的生长速度也能得以数倍的加速，是高效农业的必走之路。
   垂直农业不仅在构建农场上能得以利用，对于没有土壤的城市空间也可利用该技术建设微型高效的垂面种植系统，甚至在狭小的室内空间或地下室仓库都可以构建垂面种植系统，采用人工光源进行室内菜园花园的建设，而且在室内栽培时根本无需考虑病虫害的防治，就可以达到免农药无公害的要求，在室内虫的传播路径得以隔绝，环境因子又相对稳定，在加上光源的人工可控性提高，使作物的产量又得以提高与加速，是未来农业发展的一条必然之路，也是未来生态城市建设的一个重要辅助技术与工程。
   如最近我们设计开发的室内垂面栽培系统，可以5平方米的空间创造出400平方米可栽面积的蔬菜，一般这种系统可以用于室外气候极为严峻不宜生产蔬菜或花卉的地方，它的设计是利用内空的泡沫夹板作为栽培载体，利用超声波雾化技术供应营养与水分，利用人工光源来满足光合作用的需用，利用厚的泡沫创造隔热的栽培空间，从而实现立体式多垂面的空间栽培。在1X5米，高2米的密闭空间内可以搭建双面种植的垂直夹板10片，每片的栽培面积是1X2计2平方米，加上双面的利用就有40平方的栽培面积，使一次可种植的面积大在提高，再加上一月收获一批蔬菜，至少每年可生产蔬菜10批计算，就有400平方至480平方面积的蔬菜收获量。在隔绝的完全可控的温度环境下，一般蔬菜30-40天即可收获，使复种指数也数倍地高于土耕栽培。一般莴苣生菜白菜等叶菜类，年可生产10批以上。而且这种方法生产的蔬菜根本没有农药的使用，没有难控的病虫害发生，蔬菜也极为洁净与卫生，是完全的一种工厂化方式。
   又如在大棚设施环境下使用的塔形气雾系统，可以使种植株数提高3-5倍以外，又可以使生长速度与复种指数提高，综合提高效率可达6-10倍以上，也是大棚环境实现垂直栽培的一种较好模式。也就是说采用垂直耕作方式，减少至目前可耕土地的确1/6-1/10，也根本不必为蔬菜粮食等食物需求而担扰。
   垂直农业以其无限的发展空间与生长优势，而成为现代农业先进生产力的代表，是改变当前资源匮乏及环境污染及人力投入过大传统模式的最佳替代农业。