設施農業是一種先進、集約化的農業生產方式，以無土栽培為基礎，植物在一個可調控的環境中(溫室)生長，在程度上優化生產。從事設施農業生產需要化學知識、園藝學知識、工程知識、植物生理學知識、計算機和昆蟲學知識等完整的知識結構，這也是一個資金、技術門檻很高的行業。因此美國從事設施農業研究和實踐已經有四十多年歷史，但是除了為數不多的大公司經營比較成功，小生產者很少涉足，這里既有資金、技術的考慮，更有成本核算。
●美國設施農業發展現狀
20世紀80年代至90年代，美國航空航天局在肯尼迪空間中心進行室內植物養殖研究，提供現代化的環境調控和蔬菜作物生產檢測技術。美國航空航天局的植物研究證明，溫室蔬菜作物的營養價值甚至高于田間蔬菜作物。設施農業研究人員也特別提到，利用設施農業技術生產作物的營養成分有所增加。
1999年，康奈爾大學設施農業生產項目在紐約州伊薩卡一個具備商業規模的生菜生產基地破土動工。該基地每天生產1245頭高品質生菜，開始了從設施農業研究向商業化大規模生產的轉變。
當前全球無土栽培生產面積超過5萬英畝，其中約1200英畝在美國，主要集中在加利福尼亞州、亞利桑那州、德克薩斯州以及科羅拉多河流域。美國無土栽培種植的主要植物是西紅柿、黃瓜、辣椒和生菜。
美國科學家認為，由于有大規模生產和配送的要求，設施農業不適用于玉米和大豆等基本糧食的生產。此外，能長時間儲存的作物，如胡蘿卜和土豆，也不是室內無土栽培的好選擇。
考慮到設施農業對技術、資金的要求，美國科學家不鼓勵小企業從事設施農業生產，也不鼓勵人們從事立體種植、水產養殖種植和倉儲種植。立體種植在提供輔助照明和進行其他環境調控時能源消耗量巨大，環境成本高昂。水產養殖種植是水產養殖(生產魚供人類食用)和植物栽培(利用魚的排泄物作養料來種植植物)的組合體，是一個非常復雜的工程，面臨許多挑戰，盈利十分不易。將倉庫改建成植物工廠的做法不是不可行，但是在此環境下生產一頭生菜的能源消耗量驚人，生產者無法獲利。
●美國設施農業生產流程
在美國，從事設施農業僅需要經營者擁有農場生產許可證，不需要其他額外許可證明。如果選擇從事水產養殖栽培的方法生產農產品，那么經營者額外需要一份魚塘生產許可證。在伊利諾伊州，該許可證的花費不到100美元。
由于設施農業生產尤其水產養殖種植業是一個新產業，生產者沒有多少現有模式可向銀行展示以獲得貸款。設施農業生產面臨的障礙一直是資金問題。通常情況是：創辦一家農場要花一大筆錢，但是創辦一家室內農場的花費更大。
如此，設施農業生產者只能向政府申請貸款。美國政府沒有專門針對設施農業生產的補貼和貸款，但提供農業貸款。美國農業部下屬的農業服務局給不能從銀行、農場信用系統機構和其他機構獲得商業貸款的農戶和牧主提供直接、有保障的農場運營和物業貸款。農業服務局提供的貸款可以用于購買土地、牲畜、設備、飼料、種子和生活用品。貸款也可以用來建設房屋或者改善農場的生產條件。
由于設施農業種植的主要是水果和蔬菜，生產者也可以申請美國農業部提供的特殊作物補貼，以提高特殊作物如水果、蔬菜、堅果、干果和作物育種(包括花草栽培)產業的競爭力。
美國農業生產者通常通過加入保險來控制經營風險，設施農業生產者也不例外。由于沒有任何政策支持，設施農業生產完全通過市場規律來決定存亡，這可能也是美國不鼓勵財力不足的小生產商涉足其中的主要原因之一。
●美國發展設施農業前景展望
美國對設施農業生產的研究時間早，研究深入，從事設施農業研究的機構至少有12家。其中，最有名的是康奈爾大學農業試驗站。這些機構對設施農業的優勢和成本進行了細致的研究。
設施農業的優勢有幾個方面：
，縮短作物生長時間的同時，極大地提高了作物的產量。溫室栽培技術賦予生產者前所未有的能力來控制作物的生長。用這種生產方法，種植者一年四季都可以生產作物。設施農業和傳統農業的不同是：種植者對作物的控制程度不同。通過綜合使用先進計算機控制、感應設施和分析設備，生產者能在改變作物生長環境但是不修改作物基因的條件下改變作物的味道，提高作物的產量。溫室種植作物的產量比田間種植產量能高出10倍。以生菜種植為例，生產者能夠把田間種植需90天的生長周期在調控環境條件下減少至30天。
第二，提高能源資源利用效率。設施農業的水資源利用效率很高，作物生長用水量被減至。同傳統農業相比，設施農業依據種植作物的種類不同，節水程度可以達到70%至99%。生菜生長通常需要大量水，田間種植一頭生菜需要120加侖水(1加侖約合3.8升)，而利用控制環境技術僅需不到1加侖水，即不到傳統農業生產用水量的1%。
第三，產品有保障。設施農業生產的產品質量統一、、環保，設施農業了所有同土壤有關的植物病蟲害，也不需要再進行除草劑和殺蟲劑噴灑。此外，溫室種植作物的施肥量僅是田間施肥量的10%。同時，由于設施農業生產通常靠近或者就在城區，減少了新鮮農產品因長距離運輸，損失產品品質的風險;程度降低了勞動成本和運輸成本。設施農業生產的產品從品質上來說具有一定不可替代性，所以“品質”的產品價格也高。
第四，能有效利用現有商業空間或者新建筑。設施農業節省土地。當今全球僅有四分之一的耕地可用于農業生產。設施農業中的設施可以建在城區，不占用農田，并能在一個非常狹小的空間里生產出相當數量的農產品。設施農業最令人贊嘆的例子是，人們在紐約建筑的屋頂修建溫室種植蔬菜水果，完全不占用土地。
2012年，溫室蔬菜生產迎來了一個里程碑：全球溫室蔬菜生產面積超過100萬英畝。科學家預測，未來10年溫室建設將翻一番，商品化水果和蔬菜生產將實現一種模式轉換。
設施農業成本方面，設施農業的設施安裝費用依據植物種類、無土栽培系統和安裝技術而有所不同。設施農業最初的資金花費高于傳統農業。設施農業對采暖、通風、輔助照明等能源投入方面的要求很高，尤其是照明。以光電板為例，用光電板將太陽能轉化為電力，給溫室綠葉蔬菜植物提供輔助照明。根據科學家計算，1平方英尺種植面積需要3.4倍平方英尺的光電板來提供照明。
盡管前景誘人，但是設施農業和農場目前在美國仍然處于試驗階段。生產者從事設施農業，必須接受污水排放、噪音、物流、照明等問題的考驗，滿足一切相關法律的要求。同時，高素質勞動力供應也是一個必備條件。
經過長時間的研究和深度討論，科學家們認為，范圍內，設施農業是農業和園藝業下一步發展的必然目標，未來幾十年里利用設施農業技術生產新鮮蔬菜將成為農業的一個重要組成部分。不管怎樣，設施農業使在困難環境條件下生產農產品成為可能，對農業產生了積極影響。