O acentuado crescimento da população urbana traz consigo, em muitas partes do mundo, o aumento da pobreza e a insegurança alimentar.

A agricultura urbana, desenvolvida nas chamadas fazendas urbanas, pode ser tão simples quanto as pequenas hortas comunitárias cultivadas ao ar livre ou tão complexa quanto as fazendas verticais em edifícios especialmente projetados e construídos para essa finalidade.

O funcionamento dessas fazendas pode se dar de várias maneiras, mas, na maioria delas, há fileiras de prateleiras forradas com plantas enraizadas no solo ou em água enriquecida com nutrientes. Cada camada é equipada com iluminação ultravioleta, para imitar os efeitos dos raios solares.

Dessa forma, ao contrário do que acontece nas plantações ao ar livre, é possível ter total controle sobre os efeitos climáticos do local, maximizando a produção.

Essa atividade vem se tornando cada dia mais relevante nas áreas urbanas. Segundo o departamento de agricultura da ONU (Organização das Nações Unidas), 800 milhões de pessoas dedicam-se ao plantio de frutas e vegetais em ambientes urbanos, originando aproximadamente 20% do total dos alimentos produzidos em todo o mundo.

A agricultura urbana pode desempenhar papel muito significativo na segurança alimentar. Os preços dos alimentos, aos quais se agregam custos de produção, de transporte e distribuição do que é produzido na área rural ou fora do país continuam a aumentar, sem satisfazer adequadamente a demanda, especialmente a dos setores sociais mais pobres dos países em desenvolvimento.

A produção agrícola em áreas urbanas, além de carregar grande potencial de redução de custos e, portanto, do preço dos alimentos, ​ajuda no desenvolvimento econômico local, na redução da pobreza e na inclusão social, além de aumentar as áreas verdes e melhorar a qualidade ambiental das cidades, por meio da reutilização produtiva de resíduos orgânicos.

A agricultura urbana requer tecnologias diferentes das usadas no contexto rural. É preciso enfrentar situações como disponibilidade limitada de espaço, alto preço da terra, proximidade a um grande número de pessoas e, portanto, necessidade de métodos de produção seguros, uso de matérias-primas urbanas (resíduos orgânicos e águas residuais) e a possibilidade de venda direta ao consumidor.

Portanto, a maioria das tecnologias agrícolas disponíveis precisa ser adaptada para o uso nessas condições, enquanto novas tecnologias precisam ser desenvolvidas para responder a necessidades específicas, como, por exemplo, a produção em telhados e em outros tipos de áreas tipicamente das cidades.

Obviamente, a característica marcante desse tipo de agricultura urbana, que a distingue da rural, é a sua integração ao sistema econômico e ecológico das cidades.

Esse fato implica na utilização de moradores urbanos como trabalhadores na produção dos alimentos, no uso de recursos típicos das cidades, como resíduos orgânicos, compostos químicos e efluentes urbanos para irrigação, e em impactos positivos e negativos diretos na ecologia das cidades. É, portanto, parte do sistema urbano de alimentação e compete por terra com outras funções típicas das cidades. 

Dessa forma, parece ser inevitável que sejam introduzidas essas variáveis nos modelos e nas estratégias de planejamento urbano.

Estudos realizados por cientistas chineses e americanos concluíram que existe potencial para a produção  de milhões de toneladas de alimentos e sequestro de milhares de toneladas de nitrogênio por meio desse tipo de agricultura, além da economia de bilhões de kiloWatts/hora em energia, demonstrando a eficiência e a necessidade da integração desse ecossistema no tecido das cidades.