Nieodłączne cechy fizjologiczne roślin, takie jak wydajność produkcyjna, eukariotyczna organizacja komórkowa, brak przypadkowych czynników zakaźnych wpływających na ssaki i łatwość skalowania agronomicznego, są ważnymi względami, które pomagają umieścić biofabryki roślin na czele systemów produkcji biomolekuł w biogospodarce. Zdolność bioprodukcyjną roślin można ukierunkować na produkcję rekombinowanych białek lub małych metabolitów. W przypadku metabolitów podejście inżynieryjne polega na skierowaniu przemian metabolicznych roślin na produkcję niewielkich cząsteczek, np. leków, dodatków, przeciwutleniaczy itp. To podejście jest również znane jako inżynieria metaboliczna roślin. Biofabryki roślin zwiększają swój udział także jako część przemysłu białek rekombinowanych. W 1997 r. skomercjalizowano pierwsze takie białko pochodzenia roślinnego – była to awidyna kurza wytworzona w kukurydzy przez firmę ProdiGene. W tym samym roku Chong i współpracownicy wytworzyli rekombinowaną kazeinę mleka ludzkiego w roślinach ziemniaka. Inne rodzaje białek, takie jak amylazy, fitazy i hydrolazy, są również produkowane w roślinach transgenicznych i są obecnie wykorzystywane w przemyśle. Jednym z najnowszych przełomów w hodowli molekularnej było wytwarzanie enzymu ELELYSOÒ (taliglucerazy alfa) w komórkach marchwi, który jest stosowany w enzymatycznej terapii zastępczej w leczeniu dorosłych pacjentów z chorobą Gauchera (Protalix BioTherapeutics, Izrael). Taligluceraza alfa jest pierwszym przykładem białka terapeutycznego pochodzenia roślinnego do stosowania u ludzi, które zostało zatwierdzone przez FDA (2012 r.) Oprócz medycznego zastosowania biomolekuł produkcja peptydów obcego pochodzenia (np. zwierzęcego) w roślinach jest obiecująca także w dziedzinie żywienia człowieka.

W ciągu ostatnich kilku lat Good Food Institute (GFI) stworzył dedykowane raporty dla każdej kategorii/filaru na rynku alternatywnych białek: roślinnych, pochodzących z precyzyjnej fermentacji oraz uprawianego komórkowo mięsa lub/i innej żywności. W kwietniu br. GFI ujawniło, że jako możliwy czwarty filar widzi rolnictwo molekularne. Polega ono na produkcji białka zwierzęcego przy użyciu upraw nasiennych. Inżynierowie genetyczni wprowadzają zwierzęce DNA bezpośrednio do nasion, przekształcając otrzymane uprawy w fabryki białka. Technika ta nabrała w ostatnich latach rozmachu częściowo ze względu na oszczędności, które obiecuje wprowadzić. W końcu nie ma bardziej wydajnego sposobu na produkcję pełnowartościowych białek do spożycia przez ludzi niż wyhodowanie ich z ziemi. Dodanie czwartego filaru do rynku białek alternatywnych następuje w momencie, gdy rolnictwo molekularne zyskuje na popularności. Na początku kwietnia br. pionier rolnictwa molekularnego – firma Moolec – ogłosiła, że jej rośliny krokosza barwierskiego zostały zatwierdzone przez Służbę Inspekcji Zdrowia Zwierząt i Roślin (The Animal and Plant Health Inspection Service – APHIS, USDA), nie stanowiąc większego zagrożenia dla szkodników roślin niż rośliny krokosza barwierskiego niezmodyfikowane genetycznie. Poprzez swoją byłą firmę macierzystą – Bioceres – Moolec ma możliwość produkcji białek, takich jak chymozyna (enzym używany w serze). Zatwierdzenie USDA przychodzi zaledwie kilka miesięcy po tym, jak Moolec stał się pierwszą firmą zajmującą się rolnictwem molekularnym, która weszła na giełdę, co miało miejsce na początku 2023 r. Motif Foodworks, specjalista od składników bioinżynieryjnych, ogłosił na początku tego roku, że poprzez partnerstwo z IngredientWerks pomoże firmie Motif w produkcji opatentowanego przez nią składnika HEMAMI™ (odpowiednika mioglobiny w wołowinie), uprawianego w kukurydzy. Wcześniej Motif stosował precyzyjne techniki fermentacyjne do produkcji HEMAMI™. Według GFI obecnie na świecie istnieje 12 firm wykorzystujących tę technologię do wytwarzania różnych produktów, w tym: kazeiny i laktoferyny (Forte Protein i Greenovation Protein), bezzwierzęcych białek mlecznych do serów, lodów i jogurtów (Miruku, Mozza i Nobell Foods), czynników wzrostu dla mięsa uprawnego (Tiamet Sciences i Bright Biotech).