无土栽培可以完全代替天然土壤的所有功能，可以为作物提供更好的水、肥、气、热等根际环境条件。人类可以用无土栽培代替土培，但它的推广应用需要有一定的设备、技术条件和相当的经济基础，而且要求一定的社会化生产程度，在现阶段或今后相当长的时期内，无土栽培不能完全取代土培，只能够作为土壤栽培的一种补充形式，只有这样才能从根本上把握无土栽培的应用范围和价值。
1、用于反季节和高档园艺产品的生产
当前多数国家用无土栽培生产洁净、优质、高档、新鲜、高产的蔬菜产品，多用于反季节和长季节栽培。例如，近几年在厚皮甜瓜的东进、南移过程中，无土栽培技术发挥了巨大的作用，利用专用装置，采用有机基质培技术，为南方地区栽培甜瓜提供了有效的途径，在早春和秋冬栽培上市，经济效益十分可观；还有露地很难栽培，产量和质量较低的七彩甜椒、高糖生食番茄、迷你番茄、小黄瓜等可用无土栽培生产，供应高档消费、出口创汇，经济效益也十分良好。
近年来，花卉无土栽培逐渐增多，多用于栽培切花、盆花用的草本和木本花卉，其花朵较大、花色鲜艳、花期长、香味浓，尤其是家庭、宾馆等场所无土栽培盆花深受欢迎。另外草本药用植培和食用菌无土栽培，同样效果良好。
2、在沙漠、荒滩、礁石岛、盐碱地等进行作物生产
在沙滩薄地、盐碱地、沙漠、礁石岛、南北极等不适宜进行土壤栽培的不毛之地可利用无土栽培大面积生产蔬菜和花卉，具有良好的效果。在我国直接关系到国土安全和经济安全，意义重大。例如，新疆吐鲁番西北园艺作物无土栽培中心在戈壁滩上兴建了112栋日光温室，占地面积34.2hm2，采用沙基质槽式栽培，种植蔬菜作物，产品在国内外市场销售，取得了良好的经济和社会效益。
3、在设施园艺中应用
无土栽培技术作为解决温室等园艺保护设施土壤连作障碍的有效途径被世界各国广泛应用，在我国设施园艺迅猛发展的今天，更具有其重要的意义，我国现有温室、大棚90万hm2之多，成为世界设施园艺面积最大的国家，但长期土壤栽培的结果，连作障碍日益严重，直接影响设施园艺的生产效益和可持续发展，适合国情的各种无土栽培形式在解决设施园艺连作障碍的难题中发挥了重要的作用，为设施园艺的可持续发展提供了技术保障。
4、在家庭中应用
采用无土栽培在自家的庭院、阳台和屋顶来种花、种菜，既有娱乐性，又有一定的观赏和食用价值，便于操作、洁净卫生，可美化环境。
5、作为中小学生的教具和科研人员的研究营养工具液栽培植物新颖、直观、生动、说服力强，可帮助中小学生了解植物生长发育、根系吸收、矿质营养等方面的知识，培养青少年学科学、爱科学，开发学生智力，培养学生的动手能力，无土栽培植物是中小学生物课、课外兴趣小组良好的教具，我国许多中小学已在校内建立了无土栽培种植园或种植基地；现有的许多现代化无土栽培基地已被列为教育部门科教基地，中小学生定期参观或参加劳动，对学生了解现代化农业科学技术和接触农业生产实际发挥了积极的作用。
无土栽培技术从一诞生，就成为重要的科学研究工具被广泛采用，日益显示出其优越的便利性和可控的特点，在植物的营养生理、根系生理，逆境生理、化学他感、根际病理、植物加代快繁等领域的应用已十分普遍。
6`、太空农业上的应用
随着航天事业的发展和人类进住太空的需要，在太空中采用无土栽培种植绿色植物生产食物可以说是最有效的方法。无土栽培技术在航天农业上的研究与应用正发挥着重要的作用，如美国肯尼迪宇航中心对用无土栽培生产宇航员在太空中所需食物做了大量研究与应用工作，有些粮食作物、蔬菜作物的栽培已获成功，并取得了很好的效果。
