屋頂綠化對增加城市綠地面積，改善日趨惡化的人類生存空間環境，改善城市高樓和眾多道路的硬質鋪裝取代自然土地和綠色植物的現狀，改善因過度砍伐樹木、硬化鋪裝面積增多、各種廢氣污染而形成的城市熱島效應、減少沙塵暴等對人類的危害，開拓人類綠化空間，建造田園城市，改善人民的居住條件，提高生活質量，以及對美化城市環境，改善生態環境等方面都有著極其重要的意義。
        1．改善城市生態環境
        植物是屋頂綠化的主體，在屋頂栽植的植物和平地的植物一樣，具有吸收二氧化碳、釋放氧氣、吸收有毒氣體、阻滯塵埃等作用。此外，由于屋頂的特殊環境，屋頂植物能在城市空間中多層次地凈化空氣，起到地面植物所達不到的效果。雨水被屋頂植物吸收，通過蒸發和植物蒸騰作用擴散到大氣當中，調節空氣濕度，潔凈城市空氣，從而達到改善城市空氣與生態環境的目的。
        目前城市中一般生活建筑約占城市土地面積的四分之一，如果把生活建筑的屋頂進行綠化，就可以償還建筑所占的綠化覆蓋面積，符合當今可持續發展關于將綠色融入建筑空間的觀點，以建造生態型建筑，因此屋頂綠化將成為人類可持續發展戰略的重要組成部分。
      2．美化城市景觀
       亮麗城市空間環境與主體建筑的幾何空間相比，屋頂花園具有柔和、豐富和充滿生機的藝術效果，通過植物的形態及色彩的季相變化，賦予建筑物不同的季相美感，形成多層次的空中美景，使綠色空間與建筑群體相互滲透，融為一體，豐富和美化了城市景觀。屋頂花園把大自然的綠色景觀移到建筑物上，把植物的形態美、色彩美、芳香美、韻律美展示在人們面前，增加綠視率，對減緩人們的緊張度、消除工作中的疲勞、緩解心理壓力、保持正常的心態將起到良好的作用。
3．減少城市熱島效應，完善城市生態系統
        (1) 緩和周邊小氣候，改善城市環境。城市空氣因交通工具及住宅、寫字樓的空調設備等造成的污染已成為一大環境問題，綠化屋頂的植物覆蓋層可以吸收部分有害氣體，吸附空氣中的粉塵，具有凈化空氣的作用。同時，屋頂綠化可以抑制建筑物內部溫度的上升，增加濕度，防止光照反射、防風，對小環境的改善有顯著效果。而綠化場地周圍的若干“小氣候改善”的交叉作用使城市整體的氣候條件得以改善，針對日益嚴重的“城市熱島”，屋頂綠化是一條有效的解決途徑。聯合國環境署的研究表明，如果一個城市屋頂綠化率達70％以上，城市上空二氧化碳含量將下降80％，熱島效應會趨于消失。
        (2) 創造城市內的生物共棲空間。人與自然的共生是現代城市發展的方向，而節能、可自我循環、完善的城市生態系統是城市可持續發展的基礎。
        城市的過度擴張擾亂了當地的生態系統，破環了自然界的生態平衡，使很多當地原有物種消失，減少了綠化的自然面積，相反增加了硬化的面積。系統化的屋頂綠化以及垂直綠化設施可以償還大自然有效的生態綠色面積，為野生動植物提供新的生活場所，從而增加城市局部地區生物多樣性，并通過實施屋頂綠化來促進綠地的多樣化，從而實現城市生態系統的多樣性，可以從根本上改善城市環境。
         4．增加建筑節能效應
        屋頂綠化對于建筑來說，是冬暖夏涼的“綠色空調”，大面積屋頂綠化的推廣在一定程度上有利于緩解城市的能源危機。
        (1) 夏季隔熱作用。綠化覆蓋的屋頂可以吸收夏季陽光的輻射熱量，有效地阻止屋頂表面溫度升高，從而降低屋頂下室內溫度。北京市園林科學研究所研究的結果表明：在夏季，北京地區綠化屋頂可保持室內溫度比未綠化室溫平均低1．3～1．9。C；在冬季，綠化屋頂可以使室內溫度保持比未綠化室溫平均高1．0～1．1℃。低層大面積的建筑物，由于屋面面積比壁面面積大，夏季從屋面進入室內的熱量占總圍護結構的熱量的70％以上，綠化的屋頂外表面最高溫度比不綠化的屋頂外表面最高溫度可降低15℃以上。
        (2) 冬季保溫作用。冬季，室內熱量由于種植層的作用而不易散失，外界低溫不易侵入，從而可以起到防寒保溫的作用。在北方，屋頂綠化如采用地毯式栽植地被植物，則地被植物及其下的輕質種植土組成的“毛毯”層完全可以起到屋頂保溫層的作用，達到冬季保溫、夏季隔熱的效果。
        (3) 隔聲作用。因為植物層對聲波具有吸收作用，因而綠化后的屋頂可以隔聲和減低噪聲，按照霍希爾·施密德原理，綠化后的屋頂與礫屋頂相比，可減低噪聲20～30dB。根據有關資料顯示，屋頂土層12cm厚時可隔聲大約40dB，20cm厚時可隔聲大約為46dB。
        (4) 建筑節能效益。根據研究機構最新測算的結果，在炎熱夏季，如將全北京市的建筑頂板所增加的熱量利用空調降溫，總耗電量折合約為9557萬度／天，假定按照民用電費0．48元/度進行核算，則能耗約為4574萬元／天。反之，在寒冷冬季，如將建筑頂板所散失的熱量利用空調升溫，總耗電量折合為887．7萬度／天，能耗總計約為426萬元/天。那么，冷暖季總能耗約為5000萬元/天。若將7000ha平屋頂面積的30％進行綠化推算，則可節約能耗1500萬元/天。
    5．減少屋面泄水，減輕城市排水系統的壓力
        經過綠化的屋面可以把大量的自然降水儲存起來，減輕了城市排水系統的壓力。一般來說，普通的屋面約有80％的雨水流入下水道，在雨季，這給下水道形成了很大的壓力。屋頂綠化后，50％的雨水滯留在屋頂上，儲藏于植物的根部和栽培介質中，待日后逐漸蒸發，從而減輕了下水道的壓力，對城市環境起到了平衡作用)。
        6．對建筑構造層的保護作用
        平屋面的建筑屋頂構造的破壞，多數情況下是由屋面防水層溫度應力引起的，還有少部分是承重物件引起的，通過溫度變化引起屋頂構造的膨脹和收縮，使建筑物出現裂縫，導致雨水的滲入，而形成屋頂的滲漏。
        建筑物屋面由于長期暴露在空氣中，夏季日光暴曬，冬季冰雪侵蝕，溫差變化相當大，所產生的大的熱應力較易破壞屋頂結構，使建筑物出現裂縫，導致雨水的滲入。綠化覆蓋的屋頂避免了太陽直接照射和冰雪侵蝕，減小了屋頂結構層的溫差變化，大大降低了混凝土屋面板由于熱脹冷縮引起開裂的幾率，從而起到保護建筑防水層及屋面的作用，延長建筑物的壽命。
         7．拓展游憩空間，宣傳、美化城市形象的作用
        綠色建筑有益于人的身心健康，又豐富美化了環境，對樹立良好的城市形象，聚集商業設施和娛樂設施及吸引游客有很大的作用。建筑物上實施的立體綠化，使城市的立面街景變得更加豐富多彩，在創造與周圍環境相協調的城市景觀的同時，可以軟化硬質建筑線條給人帶來的煩躁感，使城市更自然、更人性化，為人們開拓更多的休閑空間。屋頂綠化不僅為城市增添了風采，而且為人們提供了在工作生活之余能在自然和諧的綠色平臺上活動、休息的休閑場所，提高了人們的生活質量，實現了人們對回歸自然精神家園的追求。
        從某種意義上說，人們建設一棟樓房，等于破壞了一塊自然的土地，如果我們能夠充分利用建筑屋頂及其他各種立面空間進行綠化，就能把占用的綠地補償回來。這樣不但美化了我們的生活，還能將城市更好地融于自然之中。