垂直農場的概念，來自哥倫比亞大學教授迪克森·戴波米耶（Dickson Despommier)。他的概念在於建造壹座由不同樓層田地和果園組成的玻璃摩天樓，整體耕種面積將滿足5萬人的糧食需求。為了營造植物種植最適宜的環境，在內部，氣溫、濕度、氣流、日照和養分等因素都會被控制。壹條傳送帶將作物按設置移動到玻璃窗附近，以確保植物對自然日照的均值汲取。距離窗戶最遠的植物因吸收最少的陽光而生長過慢。另壹垂直方法是在建築頂層種植作物而不是在建築側面。
垂直作物系統（VertiCrop System），《時代》雜誌稱其為世界頂級發明之壹，緣起英國德文郡的動物園為其動物種植萵苣的訴求。它是壹座只有壹層的溫室，因為植物都種植在溫室側面和頂面，只需要很少的能量。紐約州揚科斯市的壹座漂浮農場樣本，其能量需求來自自然光照、太能能板、風渦輪機、生物燃料和蒸汽制冷。其使用昆蟲而不用殺蟲劑，並通過收集降雨滿足水需。