以往的農業耕種方式為求增加產量，過度施用化學肥料，造成氮磷不當使用，對土壤環境產生不利的影響；類似的環境問題也存在於集約式循環水養殖，為使系統維持正常的運作，每天多以5－10% 的循環水量來換水，維持養殖池水質。然而，養殖排放水含有高濃度的含氮物，直接排放不僅對環境生態造成衝擊，經常換水也會損耗大量水資源。養殖水耕系統為結合魚類養殖和植物水耕的複合農業系統，主要由魚、植物、硝化菌三相所組成，植物和魚類皆屬於經濟作物，硝化細菌則扮演著重要的生物過濾角色，能將有害魚體的氨轉換成硝酸鹽，而硝酸鹽則為植物最重要的營養成分；亦即，系統透過自然的生物循環來提供物植物營養，大幅提升資源再生使用，從而提高系統之經濟效益。從另一面來看，養殖水耕系統發展的關鍵因素就在於如何維持水體系統環境之平衡，達到系統中三種生物的最佳增長並提高生產量，及如何減低甚至充分利用排放的有機廢物。