Il modello delle fattorie verticali è in notevole crescita. Il suo tallone d'Achille rimane l'alto costo del loro utilizzo e implementazione. La BBC ha recentemente realizzato un reportage riguardo alle strutture più all'avanguardia in Giappone, in Europa e in Nord America. L'agricoltura verticale è un metodo antico che affonda le sue radici nelle piantagioni a spalliera, già sperimentate dagli Antichi Romani con la vite. Il concetto moderno di agricoltura verticale nasce però negli anni '90.

La BBC cita in primo luogo le fragole Oishii, marchio di fragole coltivate "verticalmente", con sede in New Jersey. Nel 2021, un cestino delle sue fragole giapponesi Omakase è stato venduto al dettaglio per 50 dollari in un supermercato di fascia alta di New York. Il settore si trova dunque in bilico tra una qualità oggettivamente alta dei prodotti e i costi ancora troppo proibitivi.

Le fattorie verticali non hanno un'identità univoca, tuttavia trovano il loro denominatore comune nell'utilizzo di vassoi poco profondi, impilati all'interno di edifici anche di parecchi piani, illuminati a LED a ogni livello. Molte fattorie verticali non hanno finestre e alcune di essere sono addirittura costruite sottoterra. Questo tipo di fattorie necessita di acqua, sostanze nutritive, luce solare e, laddove possibile, anche impollinatori e controllo dei parassiti.

Alcuni modelli di fattorie verticali potrebbero essere costruiti in enormi serre, sfruttando al massimo la luce e il calore del sole, ma controllando comunque altri fattori come l'acqua. A volte viene utilizzato il suolo, tuttavia, alcune fattorie di livello più evoluto utilizzano sistemi idroponici o aeroponici, in cui l'acqua (per l'idroponica) o il vapore acqueo (per l'aeroponica) infuso con sostanze nutritive vengono fatti circolare direttamente attorno alle radici della pianta.

"L'efficienza idrica e l'efficienza dei nutrienti sono davvero piuttosto elevate nel sistema idroponico e aeroponico, perché le radici sono in grado di assorbire molto più rapidamente il nutrimento e l'acqua", spiega Laura Vickers, biologa vegetale e capo dell'Urban Farming Group presso la Harper Adams University di Edgmond (Regno Unito). "Non c'è materia organica, né altro con cui la pianta possa competere o da cui estrarre l'acqua". Ciò significa che l'utilizzo di fattorie verticali può ridurre notevolmente sia l'acqua che i fertilizzanti necessari per coltivare il cibo.

Inoltre, l'ambiente chiuso e controllato delle fattorie verticali può inibire l'ingresso di parassiti, riducendo quindi la necessità di pesticidi. La tecnologia può consentire alle colture di crescere in luoghi in cui l'agricoltura convenzionale non è possibile. Gli astronauti della Stazione Spaziale Internazionale, ad esempio, stanno coltivando il proprio cibo in sistemi fuori suolo sotto luci a LED, con cavoli, senape mizuna, lattuga e cavoli tra le colture.

La possibilità di allestimento delle fattorie verticali all'interno dei centri urbani, afferma Natalia Falagan, ingegnere della Cranfield University (Regno Unito), comporterebbe vantaggi come le filiere più corte, che andrebbero a migliorare sia la sicurezza alimentare, sia la qualità del cibo, poiché più velocemente il cibo viene trasportato, meno i suoi nutrienti si deteriorano e meno tossine invisibili (ad esempio le micotossine), si sviluppano. Senza contare la notevole riduzione del carico sulle risorse naturali come il suolo, l'acqua e l'atmosfera.