歷經二次工業革命，人類的生活與農業漸行漸遠，多數人朝城市遷徙，就連鄉村也越來越都市化，綠色空間遭鋼筋水泥擠壓後引發諸多問題，如空污加劇、氣溫升高與紫外線輻射量暴增。世界衛生組織數據顯示，每年約有420萬人因室外空氣污染致死，其中又以低收和中等收入國家占比最高，比方在綠地占城市總面積不到4%的開羅，每年約有20,000人因吸入過多二氧化氮和細顆粒物 (PM2.5)致死。為人類健康、生活品質，也為地球永續，城市綠地如沙漠綠洲，成為重中之重。
城市綠地不僅可以減緩熱島效應、降低空氣污染，對人類生理和心理健康也有正面助益。世界衛生組織對「城市綠地」的定義是「有任何植被覆蓋的城市土地」，可能伴隨人工設施或自然景觀，具有休憩、生態、美觀與健康等功能，如大學校園、社區花園等場域。隨著城市綠地需求攀升，屋頂花園成為越來越受重視的「沙漠綠洲」選項，「屋頂綠化」近年來也納入綠建築「生物多樣性指標」評估要項之一。
台灣也面臨城市綠地嚴重不足的問題。據統計，台北市每人平均擁有的公園綠地面積是4.95平方公尺、高雄市4.88平方公尺、台中市8.72平方公尺，遠遠落後歐美都市每人動輒30平方公尺的綠化面積。內政部建築研究所報告指出，屋頂綠化可提高約17%的保水量，能降低洪峰流量，並延緩約20分鐘的雨水排放，有助都市防洪。除了綠化面積不足，俯瞰台灣城市，還能發現另一個奇景—鐵皮屋。鐵皮屋除了影響城市美觀，夏季高溫可達50-60℃，實不利人居。
屋頂花園不僅能美化環境，植物還能去除空氣中的臭氧、顆粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、重金屬，還有減緩都市熱島效應、增加保水性、調節微氣候、強化建築節能等優點。
以降溫來說，在全球最熱城市之一的沙烏地阿拉伯吉達，有屋頂花園的建物室內溫度在一天中最熱的時間比沒有花園的建物要低上6.67℃，即便是相對較小的屋頂花園也能讓周圍溫度降低逾0.28℃。為了替建築降溫，許多城市積極推動「綠屋頂」，在屋頂上廣植草皮、花圃或菜園。
成功的綠屋頂案例不在少數，如美國芝加哥市政廳的屋頂花園總面積達20,300平方英呎，擁有近2,000株植物，逾150種植物，在選擇屋頂植物時，考慮到屋頂暴曬、多風乾旱等環境因素，多數植物原產自芝加哥當地。屋頂顏色隨四時變換，有利環境降溫、保持涼爽及儲存雨水，同時創造生物棲地。
由於屋頂花園比瀝青屋頂吸收更少的太陽熱量，花園植物具有反射熱能及提供綠蔭的效果，市政廳在夏天比鄰近大樓更加涼爽，大大降低對空調的依賴，也有助改善空氣品質。數據顯示，芝加哥市政廳的綠色屋頂溫度比鄰近大樓的屋頂溫度要低約7度，能保持75%的雨水量，一年約可減少建物能源支出達5,000美元，減少約40分貝的噪音污染。市政廳綠屋頂的成功案例催生了芝加哥的綠色屋頂法案，這座城市陸續建造逾200個綠色屋頂，包含大得像公園的千禧公園。
加拿大多倫多的Nathan Phillips Square也有一座約35,000平方英呎的公共綠屋頂—多倫多市政廳裙樓屋頂，屋頂有植被覆蓋，以減少建築物對環境的影響，設計上以礫石水泥鋪面及木製長凳為主，草皮、22種植物交錯點綴，搭配屋頂防水、鋪面、照明、灌溉等工程，綠色屋頂結構搭配最先進的灌溉系統，功能與美感兼具，景觀花園、庭院造景、露台、家具及人行道成為獨特景觀，全年對當地居民及遊客開放，每年吸引逾150萬民遊客到此參加各種社區活動及特別節目，如燈光遊行、新年慶祝活動、紀念日慶祝活動、音樂會等。
除了公部門與環教單位，也有許多民間企業打造別具特色的屋頂花園，如星巴克於2014年在佛羅里達州的迪士尼市中心開設全新LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)店，將1,800平方英呎的綠色屋頂發展成永續熱帶檸檬草生態系統，成為鳥類、蜻蜓和蝴蝶的覓食與棲息地。
店內產生的咖啡渣透過堆肥回收方式成為屋頂綠色植物的養分，而綠色植物可以減弱及過濾雨水，有助保護鄰近的布埃納維斯塔湖水質，屋頂植物還能減輕城市熱島效應和溫室氣體，帶來新鮮氧氣。綠色屋頂系統專為抵禦熱帶風暴和颶風而設計，模擬多種氣候、物理和生態系統，帶來多種生態效益。星巴克資料顯示，LEED認證的星巴克門市所產生的建築垃圾減少約60%，運營所需水電也更少，平均減少30%的用電量和60%的用水量。
台灣也在2011年開出全台唯一的LEED認證星巴克綠建築內湖民權門市，建材選擇、空氣循環系統、綠色植物、廢棄物回收處理等流程均符合LEED規範，使用手作環保瓦楞紙燈具及80%以上台灣在地楠木、孟宗竹，節能隔熱板屋頂搭配雨水回收系統及新鮮空氣控制系統，店內電力和用水量比一般門市節省約30%，獨特的建築外型及中庭花園、腳踏車停車場等設施成為亮麗的綠色風景線。
雖然新北市自2011年起即規定，超過5,000平方公尺的新建案必須搭配屋頂綠化或設置太陽光電；高雄市政府於2011年通過《綠建築自治條例》，規定50公尺以上的新建築綠屋頂面積須達二分之一以上，舊建築改成綠屋頂最高提供80萬元的補助經費；台北市從2015年起推動田園城市計畫，在各行政區公有屋頂推廣屋頂農場，開闢菜園，推廣節電計畫，其他城市也陸續推出各種綠色計畫，但台灣的屋頂綠化起步較晚是不爭的事實，若能宣導民眾以建置屋頂花園取代加蓋鐵皮屋，不僅有助改善都市景觀，讓城市永續，還有機會創造意想不到的產值。
歐美國家推廣屋頂綠化的做法值得借鏡，如美國推出銀行低利貸款及減少稅捐等方式鼓勵民眾建造生態屋頂；日本東京都政府規定面積超過1千平方公尺的新建築，五分之一的屋頂必須以綠色植物覆蓋；德國的漢諾威頒布《屋頂綠化建築規劃指導方針》，制定屋頂綠化設計、施工、維護管理等實施細則。
屋頂花園除了能帶來環境效益，還有許多附加價值，比方可以將其規劃為提供食物來源和獲得報酬的營利單位，再將獲利投入後續維運。以成立於2011年的都市農業組織Schaduf為例，該組織致力於規劃種植農產品的屋頂花園，同時培訓埃及非正式社區及移民家庭成員種植綠色蔬菜和草藥，透過與高檔超市的合作，順利將屋頂花園生產的產品以優惠價賣出，達成良性循環與多贏綜效。Schaduf組織還提供各式綠色解決方案，積極創造綠色產值。
位於孟加拉達卡的綠色組織Green Savers則努力在城市景觀中打造屋頂花園，創造綠色奇蹟，創辦人Ahsan Rony說：「雖然這裡沒有種植樹木的空間，但是我們有500,000個屋頂可以打造屋頂花園。」此外，Green Savers還積極培訓孟加拉年輕人成為「植物醫師」，負責照料屋頂花園，在實踐綠色永續的過程中不忘解決孟加拉極高的青年失業問題。
除了考量節能環保與健康等因素，搭建屋頂花園有兩個實際問題需考量，一是適合度，二是效能與產值。並非所有屋頂都適合做綠屋頂，屋頂綠化的成敗需考量植栽選擇、生長介質、防水與防根措施、排水與過濾層等條件，才能篩選出適合的屋頂類型，此外還需考量經費、維養、病蟲害管理、作物分享等問題，如果無法投入相對的人力物力與資源，不要貿然嘗試。
不論屋頂花園的建置能量來自民間或官方，都要讓投資者與居民認同屋頂花園值得投資與維護，才會有更強的動力極大化團隊力量，強化屋頂花園的續航力，過程中不妨舉辦社區或團隊研討會以提高參與者興趣，並獲取第一手反饋。
屋頂花園也許無法解決所有城市問題，但為城市及居民帶來的好處不勝枚舉，除了美化環境、減緩都市熱島效應、調節微氣候及節能，大型屋頂花園如芝加哥市政廳、多倫多Nathan Phillips Square還能成為公共空間，與休憩、運動、觀光活動等連結，有助提升生活品質與城市形象，甚至創造觀光財，即便星巴克屋頂花園具有商業色彩，在兼顧營運效益與企業社會責任的前提下，也能成為極佳的休憩場域、環保示範地與生態棲息地，不僅拉近與民眾的距離，對於企業形象的正面助益更是砸再多廣告預算也買不到的。
歐盟為實現《巴黎協定》目標，歐盟委員會於2019年12月提出綠色政綱，目標是要在2050年使歐洲成為第一個氣候中和大陸。此項目標正式寫入2021年7月生效的《歐洲氣候法》（European Climate Law），具體承諾2030年溫室氣體淨排放量比1990年減少55%。
