大棚生態系統是由大棚中所種植的各種植物與大棚中的各種動物、微生物以及各種（譬如光照、空氣等條件）自然因素之間的利害關係和互相之間的依存關係所構成的系統。
傳統的大棚存在溫室系統過於單一，生產的品種過於劃一，經營的項目大多統一的缺點。主要表現在能源投入的無畏浪費，化肥農藥的盲目濫用，產生生態與微氣候環境的惡性循環，難以實現農業的可持續永久耕作，更難實現純有機的生態耕作，大棚溫室系統的生態與氣候抵禦力極弱，對於抗擊自然災害天氣與極端天氣的能力差，對於有害生物入侵（特別是病蟲害的危害）也難以發揮系統自身的自然抵禦力。
大棚生態系統要達到平衡，需通過科學的溫室與生態設計，模仿自然生態系統，達到微氣候環境最適化，生物生態環境最最佳化的目的，從而提升發揮耕作潛力，減少系統浪費與環境負載。生態系統的主要內容是把生物生態環境作為農業生產環境，注重溫室氣候的調控，從綜合的氣候環境因素出發進行多元化微氣候的營造與控制。
大棚生態系統須遵循物種多元化，及不同物種間的生態鏈關係。以生態循環為主，使資源的利率提高，平衡物質能量代謝，以達到農業的可持續永久性耕作。充分利用陽光、空氣、水份、能源，以最小的外源補充而達到最佳的自身平衡與修復效果。一個良好的大棚生態系統可實現零排放、能耗少、免農藥、少化肥，實現綠色有機的現代耕作模式。
