Vertikalus ūkis yra didelis bokštas su keliais lygiais, kurių kiekviename yra dirvožemis ir pasėliai. Dicksonas Despommier, Kolumbijos universiteto aplinkos mokslų profesorius, tūkstantmečio sandūroje sugalvojo idėją, kaip išspręsti didėjantį gyventojų skaičių ir mažėjančią neapdorotos žemės ūkio paskirties žemę. Jo vertikalus ūkio dizainas turi 30 aukštų ir yra maždaug miesto kvartalo dydžio. Daugiaaukštis dizainas leistų vertikalią fermą įsikurti miesto centre, nereikėtų transportuoti.
Despommier teigia, kad šiuo metu žemės ūkiui skirta 800 milijonų hektarų arba 8% visos žemės ploto. Istoriškai 15 % šios žemės buvo sugriauta dėl prastos ūkininkavimo praktikos. Daugelis mokslininkų šį šimtmetį numato maisto krizę, jei nebus imtasi veiksmų prieš ją. „Horizontalusis“ žemės ūkis, kaip galime jį vadinti, yra atsakingas už daugelio ligų ir parazitų, tokių kaip gripas, pasiutligė, geltonoji karštinė, dengės karštligė, maliarija, tripanosomozė, kabliuko kirmėlė ir šistosomozė, plitimą, ypač tropikuose. Siekdama apsaugoti aplinką ir sumažinti pasaulinius ligų pernešėjus, „Despommier“ siūlo ūkininkauti vertikaliai.
Kadangi vertikalus ūkis būtų griežtai kontroliuojama aplinka, būtų galima pasiekti didelį derlių. Saugant patalpą nuolatinis ūkininkavimas gali vykti esant įvairioms klimato ar ekologinėms aplinkybėms.
Vertikalus ūkis turėtų būti savarankiškai funkcionuojanti ekosistema, nes ji būtų atskirta nuo išorės. Klaidos turėtų būti laikomos neribotą laiką, o augalams reikia tinkamos ventiliacijos. Bet kokias pūvančias organines medžiagas reikės perdirbti arba pigiai išmesti. Kuo efektyvesnė konstrukcija, tuo mažiau reikia priežiūros ir galiausiai didesnė investicijų grąža jos savininkams. Tolimesnėje ateityje vertikalus ūkis galėtų būti visiškai automatizuotas.
Ūkininkavimas patalpose buvo naudojamas anksčiau, visų pirma, auginant mažo dydžio augalus, pvz., žoleles ir pomidorus, tačiau vertikalus ūkio projektas padidintų tai ir leistų auginti didesnius augalus, pvz., kviečius. Vienas iš apribojimų būtų negalėjimas auginti gyvulių, nebent jie būtų labai pritaikyti patalpų aplinkai. Ilgalaikėje perspektyvoje atsiranda didelė paskata atsisakyti gyvulių, nes gyvūnui reikia šerti daug maisto, kol jis pasiekia tašką, kai jį bus galima skersti pelningai. Sėkmingai vertikalūs ūkio metodai taip pat gali būti taikomi ūkininkavimui erdvėje ar kitose planetose. Ši mintis dažnai girdima kartu su fraze „miesto tvarumas“.