这几年全球气候的异化速度加快，第一个的影响就是农作物收成，有多位专家指出，粮食危机将比战争、环保危机更严重，根据联合国统计，目前全球人口密度与粮食生产的密度并不相符，全世界有2/3的人住在粮食不足之处，有超过半数的国家粮食无法自给自足，而且2050年以前全球人口将再增加30亿人，人类需要额外开发10亿公顷的可耕地，才可免于粮食短缺的问题。届时都市化的趋势会更加严重，目前全球人口已有60%居住在都市中，在 2050 年以前，都市人口将会达到总人口的80%，也就是说，地球的粮食将在可见的未来迅速短缺，此时足够的粮食供应将成为国家生存的要件，此一因素促成了植物工厂概念的诞生。
植物工厂从2010年开始被提起，主要原因是2007～2008这两年，全球出现了粮食危机，当时谷物价格上涨近40%，全球食品储备仅够53天应急供应，主要粮食出口国包括美、加、澳、阿根廷、中国大陆等，都制定了一系列的农产品管制政策，为了让不易耕作的地区也能栽种作物，植物工厂的概念开始被提出，而所谓的植物工厂，简单来说，就是让植物可以像一般工艺产品，能工厂内被稳定、大量的生产出来。
图1、LED植物工厂一角
植物工厂是利用各种设备，控制作物的生长环境，让作物的产量、质量都可被预期，广义的植物工厂是指在「一定生产管理下的全年无休植物生产系统」，这个定义也包括现行的温室，至于狭义的解释，则是必须完全限制在人工化，包括光源、温度、水分、养分等，目前最为市场注目者，则当属后者。。
就目前发展态势来看，植物工厂最大的问题在于成本，上述的自动化系统，无一不需要大量购置费用，像是维持温度的传感器、特定波长的LED灯，而其中LED的应用，已成为各LED厂商的这几年重点目标。
根据权威报告显示，2011年的气象数据在北半球有部份地区的日照天数是比往年要减少的，以台湾为例，近期的日照时数是61年来最少。在这种情况下，美国、欧洲与日本、大陆对于能够补充不足日照的植物用照明市场需求提高，特别是2011年311大地震后的日本，对于植物工厂与植物照明的补助和重视更甚以往。
图2、LED植物工厂一角
由于日本市场在植物照明的进度、技术较领先，积极度也较大，预估在2020年时，植物用的LED照明全球市场产值可以达到1年3,000亿日圆，整体植物育成的产值上看3兆日圆，成长力道不容小觑。
现阶段全球的气候变迁剧烈，极端天气的次数比近代更为频繁，从2011年、2012年北半球冬季严寒，2011年云层覆盖率、降雨强度来看，日照时间的减少对于农业发展是一项不利的因素，植物照明与植物工厂变成了产官学界讨论的另一种弥补的方式。
日本中央政府、地方自治体(县府道)从2011年开始，辅导当地农业联合业者，进行植物工厂的开发，透过LED照明来强化日照不足、被影响耕地的产量藉由植物工厂、水耕等多种方式弥补。从北海道、东北地区的青森、岩手、宫城、山形与福岛等县，以及关东地区较多，植物工厂的形式和植物范围从蔬菜、花卉到经济作物都有。
