大棚生态系统是由大棚中所种植的各种植物与大棚中的各种动物、微生物以及各种(譬如光照、空气等条件)自然因素之间的利害关系和互相之间的依存关系所构成的系统。

生态系统的主要内容是把生物生态环境作为农业生产环境，注重温室气候的调控，从综合的气候环境因素出发进行多元化微气候的营造与控制。

大棚生态系统须遵循物种多元化，及不同物种间的生态链关系。以生态循环为主，使资源的利率提高，平衡物质能量代谢，以达到农业的可持续性耕作。充分利用阳光、空气、水份、能源，以小的外源补充而达到的自身平衡与修复效果。一个良好的大棚生态系统可实现零排放、能耗少、免农药、少化肥，实现绿色有机的现代耕作模式。

传统的大棚存在温室系统过于单一，生产的品种过于划一，经营的项目大多统一的缺点。主要表现在能源投入的无畏浪费，化肥农药的盲目滥用，产生生态与微气候环境的恶性循环，难以实现农业的可持续耕作，更难实现纯有机的生态耕作，大棚温室系统的生态与气候抵御力极弱，对于抗击自然灾害天气与极端天气的能力差，对于有害生物入侵(特别是病虫害的危害)也难以发挥系统自身的自然抵御力。