ก่อนการพัฒนาเรือนกระจก การทำเกษตรกรรมถูกจำกัดด้วยสภาพอากาศ ตามเขตภูมิอากาศของชุมชน ผู้คนจึงถูกจำกัดให้ปลูกพืชได้เฉพาะบางสายพันธุ์และบางช่วงเวลาของปีเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ประมาณปี ค.ศ. 30 จักรวรรดิโรมันได้สร้างสภาพแวดล้อมเทียมขึ้นเป็นครั้งแรกที่มีการบันทึกไว้^{[ 6 ]}เนื่องจากสุขภาพของจักรพรรดิไทเบเรียสทรุดโทรมลง แพทย์หลวงจึงแนะนำให้จักรพรรดิรับประทานแตงกวาวันละหนึ่งลูก^{[ 6 ]} อย่างไรก็ตาม แตงกวาเป็นพืชที่บอบบางและปลูกได้ยากตลอดทั้งปี ดังนั้น ชาวโรมันจึงออกแบบสภาพแวดล้อมเทียม เช่น เรือนกระจก เพื่อให้จักรพรรดิมีแตงกวาไว้รับประทานได้ตลอดทั้งปี แตงกวาถูกปลูกในรถเข็นที่มีล้อ ซึ่งนำไปตากแดดทุกวัน แล้วนำเข้าไปเก็บในที่อบอุ่นในเวลากลางคืน แตงกวาถูกเก็บไว้ใต้โครงหรือในเรือนแตงกวาที่เคลือบด้วยผ้าชุบน้ำมันที่เรียกว่าspeculariaหรือแผ่นเซเลไนต์ (หรือที่เรียกว่าlapis specularis ) ตามคำอธิบายของพลินีผู้เฒ่า^{[ 7 ] [ 8 ]}

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญถัดไปในการออกแบบเรือนกระจกมาจากเกาหลีในศตวรรษที่ 15 ใน สมัยราชวงศ์ โชซอนในช่วงปี 1450 ซุน อุย จอน ได้บรรยายถึงเรือนกระจกที่ให้ความร้อนเทียมเป็นครั้งแรกในต้นฉบับของเขาที่ชื่อว่าซังกาโยรก [ ^{9 ] ซุน}อุย จอน เป็นแพทย์ประจำราชวงศ์ และซังกาโยรกมีจุดประสงค์เพื่อให้ขุนนางได้รับความรู้ด้านการเกษตรและการดูแลบ้านที่สำคัญ^{[ 9 ]}ในส่วนของเทคนิคการเกษตร ซุน อุย จอน ได้เขียนวิธีการสร้างเรือนกระจกที่สามารถปลูกผักและพืชชนิดอื่น ๆ ในฤดูหนาวได้^{[ 9 ]}การออกแบบของเกาหลีได้เพิ่ม ระบบ ออนดอลเข้าไปในโครงสร้าง^{[ 9 ]}ออนดอลเป็นระบบทำความร้อนของเกาหลีที่ใช้ในบ้าน ซึ่งมีท่อส่งความร้อนจากแหล่งความร้อนใต้พื้น^{[ 9 ]}นอกจากออนดอลแล้ว ยังมีการนำหม้อที่บรรจุน้ำมาให้ความร้อนเพื่อสร้างไอน้ำและเพิ่มอุณหภูมิและความชื้นในเรือนกระจกด้วย^{[ 9 ]}เรือนกระจกเกาหลีเหล่านี้เป็นเรือนกระจกแบบแอคทีฟแห่งแรกที่ควบคุมอุณหภูมิได้ แทนที่จะพึ่งพาพลังงานจากแสงอาทิตย์เพียงอย่างเดียว^{[ 3 ]}การออกแบบยังคงรวมวิธีการให้ความร้อนแบบพาสซีฟ เช่น หน้าต่าง ฮันจิ เคลือบน้ำมันโปร่งแสง เพื่อดักจับแสง และ ผนัง ดินเหนียวเพื่อกักเก็บความร้อน แต่เตาเผาช่วยให้สามารถควบคุมสภาพแวดล้อมเทียมได้มากขึ้น^{[ 9 ]}พงศาวดารราชวงศ์โชซอนยืนยันว่ามีการสร้างโครงสร้างคล้ายเรือนกระจกที่รวมออนดอล ไว้ด้วย เพื่อให้ความร้อนแก่ ต้น ส้มแมนดารินในช่วงฤดูหนาวของปี ค.ศ. 1438 ^{[ 9 ]}

แนวคิดเรื่องเรือนกระจกปรากฏขึ้นในเนเธอร์แลนด์และอังกฤษในศตวรรษที่ 17 พร้อมกับพืชต่างๆ ความพยายามในช่วงแรกๆ เหล่านี้ต้องใช้แรงงานจำนวนมากในการปิดในเวลากลางคืนหรือป้องกันความหนาวเย็นในฤดูหนาว นอกจากนี้ยังมีปัญหาร้ายแรงเกี่ยวกับการให้ความร้อนที่เพียงพอและสมดุลในเรือนกระจกยุคแรกๆ เหล่านี้ เรือนกระจกแบบ 'เตา' (ให้ความร้อน) แห่งแรกในสหราชอาณาจักรสร้างเสร็จที่สวนพฤกษศาสตร์เชลซีในปี 1681 ^{[ 10 ]}ปัจจุบันเนเธอร์แลนด์มีเรือนกระจกขนาดใหญ่ที่สุดในโลกหลายแห่ง บางแห่งมีขนาดใหญ่มากจนสามารถผลิตผักได้หลายล้านต้นทุกปี

การทดลองออกแบบเรือนกระจกยังคงดำเนินต่อไปในช่วงศตวรรษที่ 17 ในยุโรป เนื่องจากเทคโนโลยีทำให้ได้กระจกที่มีคุณภาพดีขึ้นและเทคนิคการก่อสร้างพัฒนาขึ้น เรือนกระจกที่พระราชวังแวร์ซายส์ เป็นตัวอย่างหนึ่งของขนาดและความซับซ้อนของเรือนกระจกเหล่านั้น โดย มีความยาวมากกว่า150 เมตร (490 ฟุต) กว้าง 13 เมตร (43 ฟุต)และสูง14 เมตร (46 ฟุต)   

แอนดรูว์ ฟานิวล์ พ่อค้าผู้มั่งคั่งแห่งบอสตัน สร้างเรือนกระจกแห่งแรกของอเมริกาในปี ค.ศ. 1737 ^{[ 11 ]}

เมื่อจอร์จ วอชิงตัน เดินทางกลับไป ยังเมานต์เวอร์นอนหลังสงคราม เขาได้ทราบเรื่องเรือนกระจกที่สร้างขึ้นในที่ดินของตระกูลแคร์โรลล์ที่เมานต์แคลร์ (รัฐแมริแลนด์)เรือนกระจกนี้ได้รับการออกแบบโดยมาร์กาเร็ต ทิลก์แมน แคร์โรลล์ ซึ่งเป็นคนสวนที่ขยันขันแข็งและปลูกต้นส้มในเรือนส้มแห่งนี้^{[ 12 ]} ในปี ค.ศ. 1784 วอชิงตันได้เขียนจดหมายขอรายละเอียดเกี่ยวกับการออกแบบเรือนกระจกของเธอ และเธอก็ได้ให้ข้อมูล วอชิงตันเขียนว่า:

ฉันจะพยายามสร้างเรือนกระจกให้เสร็จในฤดูใบไม้ร่วงนี้ แต่พบว่าทั้งตัวฉันเองและคนรอบข้างไม่มีใครเชี่ยวชาญในการก่อสร้างภายในมากพอที่จะดำเนินการต่อโดยปราศจากโอกาสที่จะเกิดข้อผิดพลาด ด้วยเหตุนี้ ฉันจึงขอความกรุณาจากคุณช่วยอธิบายเรือนกระจกของคุณแคร์โรลให้ฉันฟังหน่อยได้ไหม ตอนนี้ฉันเชื่อแล้วว่าฉันวางแผนเรือนกระจกของฉันในขนาดที่เล็กเกินไป บ้านของฉัน (ทำจากอิฐ) มีขนาดภายนอก 40 ฟุต x 24 ฟุต … ^{[ 13 ]}

นักพฤกษศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชาร์ลส์ ลูเซียง โบนาปาร์ตมักได้รับการยกย่องว่าเป็นผู้สร้างเรือนกระจกสมัยใหม่ที่ใช้งานได้จริงแห่งแรกในเมืองไลเดนประเทศเนเธอร์แลนด์ ในช่วงทศวรรษ 1800 เพื่อปลูกพืชเขตร้อนที่มีสรรพคุณทางยา^{[ 14 ]} เดิมทีมีเฉพาะในที่ดินของคนร่ำรวยเท่านั้น แต่การเติบโตของวิทยาศาสตร์พฤกษศาสตร์ทำให้เรือนกระจกแพร่กระจายไปยังมหาวิทยาลัยต่างๆ ชาวฝรั่งเศสเรียกเรือนกระจกแรกของพวกเขาว่าออเรนเจอรีเนื่องจากใช้เพื่อป้องกันต้นส้มจากความหนาวเย็น เมื่อสับปะรดได้รับความนิยม จึงมีการสร้างไพเนอรีหรือหลุมสับปะรด ขึ้น

เรือนกระจกขนาดใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาถูกสร้างขึ้นในอังกฤษในช่วงยุควิกตอเรีย ผลโดยตรงจากการขยายอาณานิคม ทำให้จุดประสงค์ของเรือนกระจกเปลี่ยนจากเกษตรกรรมไปเป็นการทำสวน^{[ 15 ]}การถ่ายทอดความรู้เกี่ยวกับพืชและการทำสวนระหว่างอาณานิคมอย่างรวดเร็วส่งผลให้ชาววิกตอเรียหลงใหลในพืชและสภาพแวดล้อมที่ 'แปลกใหม่' ^{[ 16 ]}เรือนกระจกกลายเป็นสถานที่จัดแสดงเพื่อความบันเทิงแก่สาธารณชน สภาพแวดล้อมที่จัดแต่งอย่างดีในเรือนกระจกมีจุดมุ่งหมายเพื่อดึงดูด "จินตนาการของชาวตะวันตกเกี่ยวกับภูมิทัศน์ในอุดมคติ" และสนับสนุนจินตนาการของ 'คนอื่น' ทางวัฒนธรรม^{[ 16 ]}ด้วยเหตุนี้ คอลเลกชันของพืชจึงเชื่อกันว่าเป็นภาพสะท้อนที่แท้จริงของโลก แต่ในความเป็นจริงแล้วเป็นการจัดเรียงพืช 'แปลกใหม่' ตามแบบแผนเพื่อเป็นสัญลักษณ์ว่าอาณานิคมของอังกฤษตั้งอยู่ที่ใดและอำนาจของพวกเขาแผ่ขยายไปไกลแค่ไหน^{[ 15 ]}เพื่อรักษาอำนาจครอบงำของอังกฤษ เรือนกระจกจึงกลายเป็นข้ออ้างของอำนาจอาณานิคมที่โอ้อวด "การควบคุมสภาพแวดล้อมและพืชพรรณที่ถูกยึดครองอย่างสมบูรณ์...[โดยใช้พืช] เป็นสัญลักษณ์ของอำนาจจักรวรรดิอังกฤษ^{[ 17 ]}

การออกแบบที่โดดเด่นอย่างหนึ่งจากศตวรรษที่ 19 คือเรือนกระจกที่มีความสูงเพียงพอสำหรับต้นไม้ขนาดใหญ่ เรียกว่าเรือนปาล์มโดยปกติแล้วจะตั้งอยู่ในสวนสาธารณะหรืออุทยาน และเป็นตัวอย่างของการพัฒนาสถาปัตยกรรมกระจกและเหล็กในศตวรรษที่ 19 เทคโนโลยีนี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานีรถไฟ ตลาด หอแสดงนิทรรศการ และอาคารขนาดใหญ่อื่นๆ ที่ต้องการพื้นที่ภายในโล่งกว้าง หนึ่งในตัวอย่างแรกๆ ของเรือนปาล์มอยู่ที่สวนพฤกษศาสตร์เบลฟา สต์ ออกแบบโดยชาร์ลส์ แลนยอนอาคารนี้สร้างเสร็จในปี 1840 สร้างโดยริชาร์ด เทอร์เนอร์ ผู้ผลิตเหล็ก ซึ่งต่อมาได้สร้างเรือนปาล์มที่สวนคิวณสวนพฤกษศาสตร์หลวงคิวลอนดอน ในปี 1848 ซึ่งสร้างขึ้นไม่นานหลังจากเรือนกระจกแชทส์เวิร์ธ (1837–40) และไม่นานก่อนพระราชวังคริสตัล (1851) ซึ่งทั้งสองแห่งออกแบบโดยโจเซฟ แพ็กซ์ตันและปัจจุบันสูญหายไปแล้ว^{[ 18 ]}

เรือนกระจกขนาดใหญ่อื่นๆ ที่สร้างขึ้นในศตวรรษที่ 19 ได้แก่ คริสตัลพาเล ซในนิวยอร์กกลาสพาลาสต์ในมิวนิกและเรือนกระจกหลวงแห่งลาเคน (ค.ศ. 1874–1895) สำหรับพระเจ้าเลโอโปลด์ที่ 2 แห่งเบลเยียม ส่วนในญี่ปุ่น เรือนกระจกแห่งแรกสร้างขึ้นในปี ค.ศ. 1880 โดยซามูเอล ค็อกกิ้งพ่อค้าชาวอังกฤษผู้ส่งออกสมุนไพร

ในศตวรรษที่ 20 โดมทรงเรขาคณิตถูกเพิ่มเข้าไปในเรือนกระจกหลายประเภท ตัวอย่างที่โดดเด่น ได้แก่โครงการอีเดนในคอร์นวอลล์สถาบันโรเดล^{[ 19 ]}ในเพ นซิลเวเนีย คลิมาตรอนที่สวนพฤกษศาสตร์ มิสซูรี ในเซนต์หลุยส์ รัฐมิสซูรี และโตโยต้า มอเตอร์ แมนูแฟคเจอริ่ง เคนตัก กี้^{[ 20 ]}รูปทรงพีระมิดเป็นอีกรูปทรงหนึ่งที่ได้รับความนิยมสำหรับเรือนกระจกขนาดใหญ่และสูง มีเรือนกระจกรูปทรงพีระมิดหลายแห่งที่Muttart Conservatoryในอัลเบอร์ตา ( ประมาณปี1976 )

โครงสร้างเรือนกระจกได้รับการปรับปรุงในช่วงทศวรรษ 1960 เมื่อแผ่น ฟิล์ม โพลีเอทิลีน (โพลีเอทิลีน) ที่มีขนาดกว้างขึ้นเริ่มมีจำหน่ายอย่างแพร่หลายเรือนกระจกแบบโครงโค้งถูกผลิตโดยหลายบริษัท และเกษตรกรก็มักสร้างเองด้วยเช่นกัน โครงสร้างทำจากอลูมิเนียมอัดขึ้นรูป ท่อเหล็กชุบสังกะสีพิเศษ หรือแม้แต่ท่อเหล็กหรือท่อพีวีซีสำหรับน้ำ ทำให้ต้นทุนการก่อสร้างลดลงอย่างมาก ส่งผลให้มีการสร้างเรือนกระจกมากขึ้นในฟาร์มขนาดเล็กและศูนย์จำหน่ายต้นไม้ ความทนทานของฟิล์มโพลีเอทิลีนเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อมีการพัฒนาสารยับยั้งรังสียูวีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและเพิ่มเข้าไปในทศวรรษ 1970 ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของฟิล์มจากหนึ่งหรือสองปีเป็นสามปี และในที่สุดก็เป็นสี่ปีหรือมากกว่านั้น

เรือนกระจกแบบเชื่อมต่อด้วยรางน้ำเริ่มเป็นที่นิยมมากขึ้นในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 เรือนกระจกเหล่านี้มีช่องปลูกพืชสองช่องขึ้นไปเชื่อมต่อกันด้วยผนังร่วมหรือเสาค้ำยัน การใช้ความร้อนลดลงเนื่องจากอัตราส่วนของพื้นที่ใช้สอยต่อพื้นที่ผนังภายนอกเพิ่มขึ้นอย่างมาก ปัจจุบันเรือนกระจกแบบเชื่อมต่อด้วยรางน้ำนิยมใช้กันทั่วไปทั้งในการผลิตและการปลูกและจำหน่ายพืชแก่สาธารณชน เรือนกระจกแบบเชื่อมต่อด้วยรางน้ำมักคลุมด้วยวัสดุโพลีคาร์บอเนตแบบมีโครงสร้าง หรือฟิล์มโพลีเอทิลีนสองชั้นโดยมีอากาศแทรกอยู่ระหว่างชั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการให้ความร้อน

การระบายอากาศเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดสำหรับเรือนกระจกที่ประสบความสำเร็จ หากไม่มีการระบายอากาศที่เหมาะสม เรือนกระจกและพืชที่ปลูกอยู่ภายในอาจประสบปัญหาได้ วัตถุประสงค์หลักของการระบายอากาศคือการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม และเพื่อให้แน่ใจว่ามีการไหลเวียนของอากาศ จึงป้องกันการสะสมของเชื้อโรคพืช (เช่นBotrytis cinerea ) ที่ชอบสภาพอากาศนิ่ง การระบายอากาศยังช่วยให้มีอากาศบริสุทธิ์สำหรับการสังเคราะห์แสงและการหายใจ ของพืช และอาจช่วยให้แมลงผสมเกสร ที่สำคัญ เข้าถึงพืชในเรือนกระจกได้

การระบายอากาศสามารถทำได้โดยใช้ช่องระบายอากาศ ซึ่งมักจะควบคุมโดยอัตโนมัติผ่านคอมพิวเตอร์ และพัดลมหมุนเวียน^{[ 24 ]}

การให้ความร้อนหรือไฟฟ้าเป็นหนึ่งในค่าใช้จ่ายที่สำคัญที่สุดในการดำเนินงานของเรือนกระจกทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศที่หนาวเย็น ปัญหาหลักของการให้ความร้อนแก่เรือนกระจกเมื่อเทียบกับอาคารที่มีผนังทึบคือปริมาณความร้อนที่สูญเสียไปผ่านวัสดุคลุมเรือนกระจก เนื่องจากวัสดุคลุมต้องยอมให้แสงส่องผ่านเข้าไปในโครงสร้างได้ จึงไม่สามารถเป็นฉนวนได้ดีนัก ด้วยวัสดุคลุมเรือนกระจกพลาสติกแบบดั้งเดิมที่มีค่า R ประมาณ 2 จึงต้องใช้เงินจำนวนมากในการทดแทนความร้อนที่สูญเสียไปอย่างต่อเนื่อง เรือนกระจกส่วนใหญ่จึงใช้ก๊าซธรรมชาติหรือ เตาไฟฟ้าเมื่อต้องการความร้อนเพิ่มเติม^{[ 25 ]}

มีวิธีการทำความร้อนแบบพาสซีฟซึ่งแสวงหาความร้อนโดยใช้พลังงานต่ำ พลังงานแสงอาทิตย์สามารถดักจับได้ในช่วงเวลาที่มีความอุดมสมบูรณ์ (กลางวัน/ฤดูร้อน) และปล่อยออกมาเพื่อเพิ่มอุณหภูมิในช่วงเวลาที่เย็นกว่า (กลางคืน/ฤดูหนาว) ^{[ 26 ]}ความร้อนเหลือทิ้งจากปศุสัตว์สามารถนำมาใช้ทำความร้อนให้กับเรือนกระจกได้ เช่น การวางเล้าไก่ไว้ในเรือนกระจกจะช่วยนำความร้อนที่เกิดจากไก่กลับมาใช้ ซึ่งหากไม่นำมาใช้ก็จะสูญเปล่า^{[ 27 ] [ 28 ]}เรือนกระจกบางแห่งยังพึ่งพา การทำความร้อนจากพลังงาน ความร้อนใต้พิภพ อีกด้วย ^{[ 29 ]}

โดยทั่วไปแล้ว การระบายความร้อนจะทำโดยการเปิดหน้าต่างในเรือนกระจกเมื่ออุณหภูมิสูงเกินไปสำหรับพืชภายใน สามารถทำได้ด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ ตัวขับหน้าต่างสามารถเปิดหน้าต่างได้เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ หรือสามารถเปิดได้ด้วย ตัวควบคุม อิเล็กทรอนิกส์ตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์มักใช้เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิและปรับการทำงานของเตาให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ซึ่งอาจเป็นเพียงเทอร์โมสตัทพื้นฐาน แต่ก็อาจซับซ้อนกว่าในเรือนกระจกขนาดใหญ่^{[ 30 ]}

ในกรณีที่อากาศร้อนจัดอาจใช้โรงเรือนบังแดด เพื่อช่วยลดความร้อนด้วยร่มเงาได้

ในระหว่างวัน แสงจะส่องเข้ามาในเรือนกระจกผ่านทางหน้าต่างและพืชจะใช้ประโยชน์จากแสงนั้น เรือนกระจกบางแห่งยังติดตั้งไฟปลูกพืช (มักเป็นไฟ LED) ซึ่งจะเปิดใช้งานในเวลากลางคืนเพื่อเพิ่มปริมาณแสงที่พืชได้รับ ส่งผลให้ผลผลิตของพืชบางชนิดเพิ่มขึ้น^{[ 31 ]}

ประโยชน์ของ การเพิ่มความเข้มข้นของ คาร์บอนไดออกไซด์ให้สูงถึงประมาณ 1,100 ส่วนต่อล้านส่วนในการเพาะปลูกในเรือนกระจกเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชนั้นเป็นที่รู้จักกันมาเกือบ 100 ปีแล้ว^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}หลังจากมีการพัฒนาอุปกรณ์สำหรับการเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์แบบต่อเนื่องที่ควบคุมได้ เทคนิคนี้จึงถูกนำมาใช้ในวงกว้างในประเทศเนเธอร์แลนด์^{[ 35 ]}สารเมตาบอไลต์รอง เช่น ไกลโคไซด์หัวใจในDigitalis lanataจะถูกผลิตในปริมาณที่สูงขึ้นโดยการเพาะปลูกในเรือนกระจกที่อุณหภูมิสูงขึ้นและความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูงขึ้น^{[ 36 ]}การเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ยังสามารถลดการใช้น้ำในเรือนกระจกได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการลดปริมาณการไหลของอากาศทั้งหมดที่จำเป็นในการจัดหาคาร์บอนที่เพียงพอสำหรับการเจริญเติบโตของพืช และด้วยเหตุนี้จึงลดปริมาณน้ำที่สูญเสียไปจากการระเหย^{[ 37 ]}ปัจจุบันเรือนกระจกเชิงพาณิชย์มักตั้งอยู่ใกล้กับโรงงานอุตสาหกรรมที่เหมาะสมเพื่อประโยชน์ร่วมกัน ตัวอย่างเช่น Cornerways Nursery ในสหราชอาณาจักรตั้งอยู่ในตำแหน่งเชิงกลยุทธ์ใกล้กับโรงกลั่นน้ำตาลขนาดใหญ่^{[ 38 ]}ซึ่งใช้ทั้งความร้อนเหลือทิ้งและ CO จากโรงกลั่นซึ่งหากไม่เช่นนั้นจะถูกปล่อยสู่บรรยากาศ โรงกลั่นลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน ในขณะที่สถานรับเลี้ยงเด็กได้รับผลผลิตมะเขือเทศเพิ่มขึ้นและไม่จำเป็นต้องจัดหาความร้อนในเรือนกระจกของตนเอง

การเพิ่มปริมาณคาร์บอนจะมีประสิทธิภาพก็ต่อเมื่อ คาร์บอนไดออกไซด์กลายเป็นปัจจัยจำกัด ตาม กฎของ Liebigเท่านั้นในเรือนกระจกที่มีการควบคุมการชลประทานอาจทำได้ง่าย และดินอาจอุดมสมบูรณ์โดยปริยาย ในสวนที่มีการควบคุมน้อยกว่าและทุ่งโล่งระดับที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มผลผลิตขั้นต้นจนถึงจุดที่ดินเสื่อมสภาพ (โดยสมมติว่าไม่มีภัยแล้ง^{[ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]}น้ำท่วม^{[ 42 ]}หรือทั้งสองอย่าง^{[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] [ 46 ] [ 47 ]} ) ดังที่แสดงให้เห็นเบื้องต้นโดยระดับ CO2 ยังคงเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ การทดลองในห้องปฏิบัติการ แปลงทดสอบการเพิ่มปริมาณคาร์บอนในอากาศอิสระ (FACE) ^{[ 48 ] [ 49 ]}และการวัดภาคสนามให้ความสามารถในการทำซ้ำได้^{[ 50 ] [ 51 ]}

ในสหราชอาณาจักรและประเทศอื่นๆ ในยุโรปเหนือ แผ่นกระจกสำหรับปลูกพืชที่เรียกว่า "ดัตช์ไลท์" (Dutch Light) เคยถูกใช้เป็นหน่วยมาตรฐานในการก่อสร้าง โดยมีขนาด28 + 3 ⁄ 4นิ้ว × 56 นิ้ว (730 มม. × 1,420 มม.)ขนาดนี้ให้พื้นที่กระจกที่ใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับการใช้แผ่นกระจกขนาดเล็กกว่า เช่นขนาด 600 มม. ที่ใช้กันทั่วไปในการออกแบบเรือนกระจกในบ้านสมัยใหม่ ซึ่งต้องใช้โครงสร้างรองรับมากขึ้นสำหรับขนาดเรือนกระจกโดยรวมที่เท่ากัน เรือนกระจกที่มีด้านข้างลาดเอียง (ทำให้ฐานกว้างกว่าที่ระดับชายคา) และใช้แผ่นกระจกเหล่านี้โดยไม่ตัด ก็มักถูกเรียกว่า "แบบดัตช์ไลท์" เช่นกัน และกรอบกันความเย็นที่ใช้แผ่นกระจกเต็มแผ่นหรือครึ่งแผ่นก็เรียกว่าขนาด "ดัตช์" หรือ "ครึ่งดัตช์"       

มีการออกแบบเฉพาะเพื่อให้สามารถปลูกพืชในสภาพอากาศที่หนาวเย็นในละติจูด ที่สูงขึ้นได้ ในพื้นที่ทางตอนเหนือของจีน เช่นเสิ่นหยางมีการใช้เรือนกระจกพลังงานแสงอาทิตย์แบบเอียงเพื่อให้ความร้อนแก่พืชอย่างมีประสิทธิภาพและไม่ต้องใช้พลังงาน^{[ 59 ]}ความร้อนนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถป้องกันไม่ให้พืชมีอุณหภูมิต่ำจนเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ แม้ว่าองค์ประกอบความร้อนที่ใช้งานอยู่จะถูกปิดใช้งานก็ตาม^{[ 59 ]}เรือนกระจกแบบนี้ถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในปี 1978 และได้รับความนิยมมากขึ้นในช่วงทศวรรษ 1980 ^{[ 28 ]}

ประเทศเนเธอร์แลนด์มีเรือนกระจกขนาดใหญ่ที่สุดในโลกหลายแห่ง ปริมาณการผลิตอาหารในประเทศนั้นมีขนาดใหญ่มาก โดยในปี 2017 เรือนกระจกมีพื้นที่เกือบ 5,000 เฮกตาร์^{[ 67 ]}

เรือนกระจกเริ่มถูกสร้างขึ้นในภูมิภาคเวสต์แลนด์ของเนเธอร์แลนด์ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 การเติมทรายลงในบึงและดินเหนียวทำให้เกิดดินที่อุดมสมบูรณ์สำหรับการเกษตร และราวปี 1850 องุ่นถูกปลูกในเรือนกระจกแห่งแรก ซึ่งเป็นโครงสร้างกระจกแบบง่ายๆ โดยมีด้านหนึ่งเป็นผนังทึบ ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เรือนกระจกเริ่มถูกสร้างขึ้นโดยใช้กระจกทุกด้าน และเริ่มมีการให้ความร้อน ซึ่งทำให้สามารถผลิตผลไม้และผักที่ไม่สามารถปลูกได้ตามปกติในพื้นที่นั้นได้ ปัจจุบัน เวสต์แลนด์และพื้นที่รอบๆอาลส์เมียร์มีการทำการเกษตรในเรือนกระจกหนาแน่นที่สุดในโลก^{[ 68 ]}เวสต์แลนด์ผลิตผักเป็นส่วนใหญ่ นอกเหนือจากพืชและดอกไม้ อาลส์เมียร์มีชื่อเสียงในด้านการผลิตดอกไม้และไม้กระถางเป็นหลัก ตั้งแต่ศตวรรษที่ 20 เป็นต้นมา พื้นที่รอบๆเวนโลและบางส่วนของเดรนท์ก็กลายเป็นภูมิภาคสำคัญสำหรับการเกษตรในเรือนกระจกเช่นกัน

นับตั้งแต่ปี 2000 นวัตกรรมทางเทคนิคได้รวมถึง "เรือนกระจกแบบปิด" ซึ่งเป็นระบบปิดสนิทที่ช่วยให้ผู้ปลูกสามารถควบคุมกระบวนการปลูกได้อย่างเต็มที่ในขณะที่ใช้พลังงานน้อยลง นอกจากนี้ยังมีการใช้เรือนกระจกลอยน้ำในพื้นที่ที่มีน้ำมากของประเทศด้วย

เนเธอร์แลนด์มีธุรกิจเรือนกระจกประมาณ 4,000 แห่งที่ดำเนินการบนพื้นที่เรือนกระจกกว่า 9,000 เฮกตาร์^{[ 69 ]}และมีพนักงานประมาณ 150,000 คน ผลิตผัก ผลไม้ พืช และดอกไม้มูลค่า 7.2 พันล้านยูโร^{[ 70 ]}ซึ่งประมาณ 80% ส่งออก^{[ 71 ] [ 72 ]}