屋顶花园不仅仅是绿地向空中发展，节约土地，开拓城市空间的有效办法，也是建筑艺术与园林艺术的完美结合，在保护城市环境，提高人居环境质量方面更是起着不可忽视的作用。
1） 休憩和娱乐活动场所
在建筑密集的城市中，人们常常为满眼都是冰冷的混凝土构筑物，周围见不到一点绿色而烦躁，利用屋顶空间进行绿化，既可开辟休息和活动场所，又可点缀街景，增添城市建筑的艺术魅力。有人估计，一座城市的屋顶面积，大约为居住区面积的20%。试想屋顶若被全部绿化，人们将置身于一座真正的园林城市，可在花香鸟语中尽情享受大自然的恩赐。
2） 强屋顶的隔热效果
一年四季其温度各不相同，而屋顶的表面首当其冲，始终处于剧烈的温度变化之中。夏季经过阳光直射的屋顶，表面温度往往要超出空气温度，在冬季则可低于空气温度，而屋顶经过绿化以后，温度变化幅度就将显著减小。这是因为植物能蒸发水分，并从中消耗大量热量，从而起到保温隔热的作用。
3） 隔音作用
因为植物层对声波具有吸收作用，因而绿化后的屋顶可以隔音和减低噪声，按照霍希尔?施密德原理，绿化后的屋顶与砾屋顶相比，可减低噪声20-30dB。屋顶土层12cm厚时隔音大约40dB。20cm厚时隔音大约为46dB。
4）蓄水作用
屋顶绿化种植了植物之后能提高蓄水能力、减少雨水下泄。普通的屋面约有80%的雨水流入下水道。在雨季，这给下水道形成了很大的压力。屋顶绿化后，50%的雨水滞留在屋顶上，贮藏于植物的根部和栽培介质中，待日后逐步蒸发，从而减轻了下水道的压力，对城市环境起到了平衡作用。
除此以外，屋顶绿化还有吸附漂尘和吸收二氧化碳，放出氧气等作用。总之，对于城市来说，建造屋顶花园是调节小气候、净化空气、降低室温的一项重要措施，也是美化城市、增加景观层次的一种好办法。
