鱼菜共生的基本原理是水产养殖的水经过初步过滤后，被输送到植物栽培系统，由栽培系统中的硝化细菌将水中的氨氮分解及亚硝酸盐分解成硝酸盐，硝酸盐可以直接被植物作为营养吸收利用。新型植物工厂而植物根系又有很强的吸收和过滤能力，水流过植物栽培系统后就相当于经过了净化，再流回水产养殖系统，这样形成一个共生的循环，只用向水产养殖系统定期定量投放饲料，植物工厂系统定期补充蒸发消耗的水分，整改系统就能长期稳定的运行下去，从而实现“种菜不施肥，养鱼不换水”，种养健康无公害。

蔬菜根系未与土壤相接触。而且采用智能化调控温、光、水和二氧化碳，设置隔离带防止病虫侵入，能避免土壤连作障碍、天气灾害和病虫害，新型植物工厂也无重金属污染，无需打农药，保证了蔬菜品质和清洁卫生，不用洗就可随摘随吃，并能做到全天候生产，每日播种和每日收获，这样做能很好地解决蔬菜淡季供应的问题。植物工厂系统由于蔬菜“种”在水里，自动供给营养，省去了耕地、施肥、除草的人工成本，“这在目前人工成本较高的地区有优势。”内业人士指出，“水培对环境和营养的可控性高，可实现高产高质。”

养鱼和种菜原本是两项分离的农业技术，可能受到了“稻花鱼”（稻田养鱼）的启示，逐渐将两项技术融合为一。形成了鱼和菜共同促成的效果，同时更重要的是，它是一项综合效益很高的纯有机耕作模式——“种菜不施肥，养鱼不换水”。新型植物工厂前国内专门从事鱼菜共生研究和市场开发的公司还不多，其实鱼菜共生是一项涉及到微生物、植物、鱼三者共营共生的技术，植物工厂系统利用三者间的生态关系实现能量物质间的可循环可持续动态发展，达到一种仿自然生态而胜于自然的生态的人工系统，主要的是要考虑这样一个系统的平衡。

作为一种新形式的土地综合利用方式，光伏智能温室是现代化农业与清洁能源紧密结合的产物，既节约土地，不改变土地属性，又可以将空间立体利用，产生清洁电力，带来双向效益。新型植物工厂光伏智能温室大棚建设也可以推动绿色农业生产，实现科技高的效率的循环生态农业。植物工厂系统对于城市地区，可以把光伏温室大棚项目建设成为现代农业示范教育基地，把农业活动、科技示范等融为一体，发挥产业集群效应，繁荣地区经济，建成省市特色农业的样板和窗口。光伏智能温室在我国刚刚起步，就目前的政策和社会需求来看，前景十分广阔。

氮素主要以硝酸盐的形式供应给水培植物，通过细菌硝化作用从鱼类废物的氨转化而来。 其他一些营养物质溶解在鱼废弃物中的水中，但大多数营养物质仍处于植物无法获得的固态。 固体鱼废物被异养细菌分解; 这一行动将必需的营养物质释放到水中。 新型植物工厂确保植物不遭受缺陷的好方法是保持好的水体pH值（6-7）并为鱼类提供平衡和完整的食物，并利用饲料比率来平衡鱼类对植物的摄食量。植物工厂系统然而，随着时间的推移，即使是平衡的水培养系统也可能缺乏某些营养素，常见的是铁钾或钙。这些营养素的缺乏是鱼饲料成分的结果。

目前，一般高密度产业化水产养殖，主要依靠物理与化学净化水质的方法，但设备与运作的成本较高，难以让普通业主所接受，存在的养殖成本高，市场竞争力弱的问题，而引进植物与微生物参予系统共建时，就可以发挥微生物的强大分解能力来处理分解水中的有机物及转化对鱼生存影响较大的氨氮，新型植物工厂可以啟动植物庞大的根系表面积来吸收吸附分解后可利用吸收的矿物质，从而达到水中残留物及有害物的及时转化与生物净化，植物工厂系统为鱼的高密度养殖提供可循环利用的水资源，达到节水节能节料的目的。