不用土壤，用溶液培養植物的方法，包括水培和沙培。19世紀中，W.克諾普等發展瞭這種方法。到20世紀30年代開始把這種技術應用到農業生產上。
無土栽培中用人工配製的培養液，供給植物礦物營養的需要（見表）。表中列出瞭幾種常用的營養液配方。為使植株得以豎立，可用石英砂、蛭石、泥炭、鋸屑、塑膠等作為支持介質，並可保持根系的通氣。多年的實踐證明，大豆、菜豆、豌豆、小麥、水稻、燕麥、甜菜、馬鈴薯、甘藍、葉萵苣、番茄、黃瓜等作物，無土土栽培的產量都比土壤栽培的高。
常用營養液配方舉例
由於植物對養分的要求因種類和生長發育的階段而異，所以配方也要相應地改變，例如葉菜類需要較多的氮素(N)，N可以促進葉片的生長；番茄、黃瓜要開花結果，比葉菜類需要較多的P，K，Ca，需要的N則比葉菜類少些。生長發育時期不同，植物對營養元素的需要也不一樣。對苗期的番茄培養液裡的 N，P，K等元素可以少些；長大以後，就要增加其供應量。夏季日照長，光強、溫度都高，番茄需要的N比秋季、初冬時多。在秋季、初冬生長的番茄要求較多的K，以改善其果實的質量。培養同一種植物，在它的一生中也要不斷地修改培養液的配方。
無土栽培所用的培養液可以循環使用。配好的培養液經過植物對離子的選擇性吸收，某些離子的濃度降低得比另一些離子快，各元素間比例和pH值都發生變化，逐漸不適合植物需要。所以每隔一段時間，要用NaOH或HCl調節培養液的pH，並補充濃度降低較多的元素。由於pH和某些離子的濃度可用選擇性電極連續測定，所以可以自動控制所加酸、堿或補充元素的量。但這種循環使用不能無限制地繼續下去。用固體惰性介質加培養液培養時，也要定期排出營養液，或用點灌培養液的方法，供給植物根部足夠的氧。當植物蒸騰旺盛的時候，培養液的濃度增加，這時需補充些水。無土栽培成功的關鍵在於管理好所用的培養液，使之符合最優營養狀態的需要。
無土栽培中營養液成分易於控制。而且可以隨時調節，在光照、溫度適宜而沒有土壤的地方，如沙漠、海灘、荒島，隻要有一定量的淡水供應，便可進行。大都市的近郊和傢庭也可用無土栽培法種蔬菜花卉。