ตู้เลี้ยงพืชในขวดแก้วแบบปิดไม่ใช่เพียงของตกแต่งบ้านชั่วคราว แต่เป็นแบบจำลองระบบนิเวศขนาดเล็กที่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ด้วยตัวเองอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่หลายเดือน หลายปี ไปจนถึงหลายสิบปี หากสภาพแวดล้อมภายในเกิดจุดสมดุลทางชีวภาพอย่างสมบูรณ์
หลักฐานเชิงประจักษ์ที่พิสูจน์เรื่องนี้ได้ชัดเจนที่สุดคือกรณีศึกษาของ เดวิด ลาติเมอร์ (David Latimer) ชาวอังกฤษ ที่เริ่มปลูกต้นเทรดสแคนเทียลงในขวดแก้วขนาด 10 แกลลอนตั้งแต่ปี ค.ศ. 1960 และรดน้ำครั้งสุดท้ายในปี ค.ศ. 1972 ก่อนจะปิดผนึกฝาขวดอย่างถาวร พืชภายในยังคงสังเคราะห์แสงและเติบโตต่อเนื่องมาได้ยาวนานกว่า 50 ปี โดยไม่ต้องเปิดฝาหรือรดน้ำเพิ่มอีกเลย อาศัยเพียงแสงสว่างจากภายนอกเท่านั้น
การอยู่รอดของพืชในพื้นที่ปิดสนิทเกิดขึ้นได้จาก 3 วัฏจักรธรรมชาติที่หมุนเวียนอย่างไม่รู้จบ เริ่มจาก วัฏจักรของน้ำ น้ำที่พืชดูดจากดินจะระเหยและคายออกมาทางใบเป็นไอน้ำ เมื่อกระทบกับความเย็นของผนังกระจกจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำไหลย้อนกลับลงสู่ผืนดินซ้ำๆ ถัดมาคือ วัฏจักรคาร์บอนและออกซิเจน ในเวลากลางวันพืชใช้แสงแดดตรึงคาร์บอนไดออกไซด์มาสร้างอาหารแล้วปล่อยออกซิเจนออกมา ส่วนในเวลากลางคืนพืชจะดึงออกซิเจนไปใช้หายใจและคายคาร์บอนไดออกไซด์กลับคืนสู่อากาศ ปิดท้ายด้วย วัฏจักรการย่อยสลาย เมื่อใบไม้แก่ร่วงหล่น จุลินทรีย์ในดินจะย่อยสลายซากพืชให้กลายเป็นแร่ธาตุอาหารป้อนกลับสู่ราก พร้อมเติมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่วงจรเดิม
ความยืนยาวของระบบนิเวศขวดแก้วขึ้นอยู่กับปัจจัยสภาพแวดล้อมเป็นสำคัญ แสงสว่างที่ได้รับต้องเป็นแสงแดดรำไรทางอ้อมหรือไฟปลูกต้นไม้เท่านั้น การโดนแดดตรงจะทำให้กระจกกักเก็บความร้อนจนพืชสุกตาย ปริมาณความชื้นในขวดต้องพอเหมาะ สังเกตจากฝ้าละอองน้ำบางๆ บนกระจกช่วงเช้าและจางหายไปในตอนบ่าย หากมีน้ำท่วมขังที่ก้นขวดรากจะเน่าเสียทันที นอกจากนี้ ชั้นปลูกต้องมีหินภูเขาไฟระบายน้ำและถ่านคาร์บอนเพื่อช่วยดูดซับสารพิษและป้องกันเชื้อรา รวมถึงต้องเลือกพืชที่ชอบความชื้นสูงและโตช้า เช่น มอสส์ หรือเฟิร์นขนาดเล็ก เมื่อองค์ประกอบเหล่านี้สมดุล พืชในขวดแก้วก็สามารถมีชีวิตอยู่ต่อไปได้ยาวนานโดยแทบไม่ต้องพึ่งพาการดูแลจากมนุษย์
