Le principe de la « toitures terrasses végétalisées» ("TTV") « toiture végétale » (aussi : « toit vert » ou « toit végétalisé » est ancien. Il remonte probablement à la préhistoire. 
Il consiste à recouvrir d'un substrat végétalisé un toit plat ou à faible pente (jusqu'à 35° et rarement plus, au-delà, on parlera de mur végétalisé). 
La création d'un « "écotoit" » présente de nombreux intérêts pour les habitants (intérêt aménitaire) et pour la structure bâtie (exemple : durabilité de l'étanchéité améliorée par la réduction des chocs thermiques). Nous ne traiterons ici que de son intérêt direct ou indirect pour la biodiversité. 
Nous bénéficions maintenant du retour d'expérience des systèmes traditionnels et de nombreuses expériences de végétalisation de toiture ou terrasses conduites depuis les années 1970. 
Intérêt : Le bâti qui était biologiquement inerte ou inhospitalier pour la plupart des espèces, qui interceptait le cycle naturel de l'eau et qui occupait et stérilisait un espace antérieurement bioproductif, tout en étant facteur de fragmentation écologique devient - une fois correctement végétalisé -support d'un nouveau milieu de vie. Selon les solutions retenues par l'architecte, et selon le contexte, il sera plus ou moins écologiquement utile et intéressant dans une perspective de restauration, gestion ou protection de la biodiversité et de l'Environnement en milieu urbain ou particulier concernant la qualité de l'air et l'atténuation des îlots de chaleur urbaine, entre autres bénéfices possibles. 
Types de terrasses.
Des entreprises spécialisées ont mis au point des systèmes complets de verdissement des toitures, fiables et performants. 
Elles proposent toutes sortes de systèmes, allant des tapis pré-végétalisés ne nécessitant que très peu d'entretien, à la station d'arrosage automatisée.
Conditions facilitatrice ou de réussite.
L'ajout d'un substrat de culture et de végétaux nécessite une structure suffisamment forte du toit, une étanchéité parfaite, une pente minimale (pour le drainage naturel de l'excès d'eau) mais pas trop importante ainsi qu'un accès facile pour l'entretien (notamment durant les premières années).
Il convient de toujours veiller, en amont et dans une approche systémique, écosystémique et préventive à ce que la flore et la faune interfèrent positivement avec le bâti et la vie des habitants, c'est à dire qu'elle n'interfèrent pas négativement avec ;
Lors de la conception (éco-conception) du bâti, c'est dire très en amont, on cherchera tant que possible une "architectonique" et une gestion de l'eau et de la lumière qui facilite l'entretien et l'écocompatibilité bâti-biodiversité. L’intégration d’un "« toit vert »" ou de terrasses végétalisées dans le bâti sera d'autant plus utile pour la biodiversité et d'autant plus réussie qu'elle aura été envisagée dès la conception du bâtiment (prise en compte de l'exposition aux microclimats plus ou moins modifiés par l'architecte et l'urbaniste, des besoins en eau de la flore et de la faune, de l'attrait ou de la répulsion d'espèces vis à vis de la lumière et de l'éclairage artificiel, des sources de propagules. Un architecte assisté d'un écologue peut anticiper ou contrôler la nature et la structure ou les espèces végétales et animales qui coloniseront le bâti, rien que par les conditions microclimatiques qu'il mettra en place, plus ou moins adaptées aux plantes et espèces qu'il souhaite voir s'épanouir ou non dans l'environnement construit. 
Une des principales condition de réussite est que l'étanchéité ait été vérifiée et qu'elle soit "« écocompatible »" (non toxique pour les espèces, mais non attaquables par ces mêmes racines et les micro-organismes du milieu).
Le "verdissement" de toitures à faibles pentes, ou de terrasses existantes est presque toujours possible, mais nécessite des précautions particulières (réalisable sur des constructions déjà existantes.. Dans ce cas, deux possibilités s'offrent à l'architecte ou à l'habitant :
Impacts techniques.
Des impacts techniques et sur la durabilité et le confort du bâtiment existent. Ils semblent toujours positif dans le cas des terrasses et toitures végétalisées extensives, qui offrent :
Impact paysager et écopaysager.
Judicieusement conçues, les toitures végétalisées redonnent aux villes, notamment industrielles, une indéniable valeur esthétique et valorisent l’habitat en offrant une bonne solution pour que le bâtiment s’intègre dans son environnement. Si elles sont conçues dans cet esprit, elles peuvent aussi être un élément d'un réseau écologique (ensemble de corridors biologiques, zones tampon, zones de connexions biologiques, habitats de substitution, "gués écologiques", etc)
Impact sur la santé.
Il ne semble pas avoir été scientifiquement précisément mesuré, mais divers indices laissent penser qu'il existe ;
Impact social.
Les toitures végétalisées contribuent à rendre la ville et le contexte bâti plus « calme », moins stressants. Les habitants et usagers retrouvent une certaine harmonie urbanisme-nature.
Impacts économiques (Coût/bénéfices).
Pour ce qui concerne les aspects matériels, le CSTB a en 2008 en France estimé les couts moyens suivants ;
Les bénéfices aménitaires et certains effets collatéraux positifs (pour la santé, les économies d'énergie, l'allongement de la durée de vie de la structure portante, etc.) sont difficiles à évaluer en termes financiers.
Sur les toits verts, le substrat et la végétation joue un rôle d'isolant thermique (contre la chaleur essentiellement). Sous le niveau des racines, les températures fluctuent modérément, réduisant jusqu'à 20 % les coûts de chauffage et surtout de refroidissement (climatisation estivale) des lieux de vie ou de passage situés en dessous.
De plus, les écotoits contribuent secondairement à réduire certaines dépenses individuelles et collectives (de santé, de gestion de l'eau, de nettoyage dont des poussières qui, en raison de leur quantité et de leur relative toxicité commencent à poser des problèmes d’élimination et de stockage. Les dépenses d’entretien et de réparation dues aux inondations, aux pollutions dues aux crues subites engendrées par l’imperméabilisation des sols, aux dysfonctionnements des réseaux d’eaux pluviales ou d’égout, des stations d’épuration, etc. sont diminuées quand la végétalisation des surfaces imperméabilisées augmente.
L'ajout d'un toit végétal offre parfois une aire extérieure additionnelle aux occupants, ce qui en zone urbaine ajoute une plus-value pour la vente ou la location.
Pour les édifices à bureaux, le toit-terrasse vert ajoute du prestige aux entreprises qui y ont un accès direct. Cet espace vert extérieur devient un reflet de l'engagement social et/ou environnemental de l'entreprise. L'espace vert extérieur crée aussi un climat propice aux rencontres et aux bonnes relations entre les employés. Ce sont aussi des bénéfices difficiles à évaluer financièrement.
Pour un bâtiment public (école, lieu de travail, etc.), les coûts sont aussi compensés par le fait qu'un tel environnement augmente la productivité de ses occupants de 5 à 15 %, tandis que la construction représente 2 % des coûts à long terme et la masse salariale, 92 % (le 6 % restant est pour l'exploitation du bâtiment)..
Éléments d'un toit vert.
Un toit vert ou végétal est constitué essentiellement de cinq composantes. En partant du support de toit, on retrouve :
L'épanouissement des plantes du toit végétal prend quelques années.
Structure portante.
Elle peut être en béton, acier ou bois. il peut s'agir d'une voute de pierre ou brique correctement protégée des infilstrations d'eau. 
Elle doit dans tous les cas supporter le poids de l’installation prévue qui peut doubler voire tripler lorsqu'elle est gorgée d'eau en cas de pluie ou de fonte de la neige accumulée.
Le toit peut être plat ou incliné (au delà de 35° des difficultés de fixation apparaissent, ainsi qu'un risqeu accru de stress thermique et de mauvaise tenue pour les végétaux. Une pnte minimale de 1 à 2 % permet de diminuer l’épaisseur de la couche drainante et donc le poids de la structure.
Étanchéité.
L'importance de la couche d'étanchéité ne doit jamais être sous-estimée. Plus encore que pour une toiture "classique", elle doit être initialement bien conçue et bien faite. Une terrasse végétalisée bien réalisée fuit beaucoup moins que si elle ne l'était pas, et durera plus longtemps. Sur une terrasse extensive, le substrat en rouleau est facile à déplacer et manipuler,mais les coûts de réparation d'une fuite sur une terrasse couverte d'une épaisse couche de terre sont souvent au moins doublés comparés aux toitures-terrasses classiques. Le complexe isolant doit donc être résistant à la compression et à l'activité biologique des racines et des micro-organismes du substrat, ce pourquoi on utilise généralement des matériaux synthétiques posés par des spécialistes. 
Les membranes bitumineuses SBS (éventuellement APP) sont également adaptées, mais dans leurs versions "« anti-racine »" uniquement. Elles offrent une épaisseur plus importante que leurs sœurs synthétiques et présentent moins de problème de recyclage selon leurs promoteurs.
L'application en deux couches d'une membrane anti-racine est recommandée. 
Il est aussi possible de mettre en œuvre des étanchéités en polyoléfine dites TPO ou FPO (cartouche éthylène propylène + polypropylène) , le caoutchouc synthétique (EPDM) et le PVC.
Dans bien des cas, le choix des espèces, le type de drainage (barrière composée d’une couche d’air) et l’entretien régulier rendraient inutile le traitement herbicide inclus dans le bitume. Cependant, la réglementation exige l’ajout d’une couche anti-racine car les fabricants d’étanchéité utilisent du bitume qui est une base "attirant" les racines. 
Les essais faits en Allemagne par le FLL sont considérés comme les meilleurs indicateurs de performance des systèmes disponibles sur le marché européen. 
Remarques : 
La couche de drainage et de filtration.
Selon l'inclinaison de toit, la résistance de la structure portante et l'épaisseur et la nature du substrat, une couche drainante peut être mise en œuvre. C'est le plus souvent du polyéthylène gaufré qui crée un espace de drainage d'environ 10 mm de hauteur dirigeant l'eau de pluie vers le drain du toit ou vers les gouttières extérieures. Pour éviter son colmatage par des particules du sol/substrat, il est éventuellement possible de lui adjoindre un filtre géotextile non-tissé qui retient les fines particules du sol et laisse l'eau s'égoutter. Ce géotextile absorbe aussi l'eau qui la traverse, offrant un milieu humide pour les racines des plantes. Cependant, le non-tissé offre peu de résistance aux racines qui le pénètrent en réduisant son efficacité. On le recouvre donc généralement encore d'un autre géotextile traité "anti-racine".
Le substrat de croissance.
Le substrat doit être léger et résistant à la compaction tout en retenant l'eau. Sa composition est généralement un mélange de terre et/ou de compost végétal de feuilles ou d'écorces mélangé à des agrégats de pierres légères et absorbantes ("pierre ponce, matériau expansé", éventuellement récupération de déchets de tuiles broyés..) ayant un diamètre de 3 à 12 mm. Les agrégats représentent un volume variant de 40 à 70 % du substrat de culture en fonction de l'épaisseur de substrat, de l'irrigation (si engazonnement) et du type de culture souhaité.
L'épaisseur totale du substrat peut ainsi être réduite à seulement 10 cm d'épaisseur, voire moins pour les rouleaux prévégétalisés de sédums.
15 cm est en zone tempérée l'épaisseur minimale convenant aux plantes très résistantes au gel. 15 cm sont nécessaires pour bénéficier d'une plus grande variété de plantes.
Ses capacités de rétention en eau, de perméabilité, de résistance à l’érosion, de densité conditionnent le bon fonctionnement du système.
Pour les toitures de graminées, les architectes paysagistes ont longtemps recommandé un minimum de 30 cm de terre sur les toits végétaux, mais la terre devient très lourde lorsqu'elle est saturée d'eau (environ 1,6 tonne par mètre cube, ou 160 kg par mètre carré pour une épaisseur de 10 cm) avec des risques de dommages à l'étanchéité et à la structure d'un immeuble classique si elle n'a pas été soigneusement renforcée. Le milieu étant moins favorable aux vers de terre, la terre tend à se compacter, évacuant l'oxygène nécessaire à la survie des plantes. Les erreurs passées incitent à attacher la plus grande importance au substrat qui doit permettre la vie des plantes, sans recherche de productivité (laquelle demanderait un entretien accru).
La couche végétale.
Techniquement, toutes les plantes peuvent pousser sur les toits mais certaines peuvent nécessiter des soins constants pour les préserver d'un soleil permanent, du gel et des grands vents. Dans la plupart des cas, la végétation ne sera qu’herbacée ou arbustive. Elle sera choisie en fonction du climat de la région, de l’ensoleillement, de la pente du toit, de l'épaisseur du substrat, etc.
De manière générale, on devrait privilégier des plantes vivaces et indigènes très résistantes aux températures extrêmes et qui s'implanteront rapidement pour couvrir les surfaces de sol afin de réduire son assèchement par le soleil et le vent. Les plantes couvre-sols ont aussi l'avantage de laisser peu de place aux herbes sauvages ou indésirables et de réduire l'entretien. Les plantes alpines et rudérales conviennent parfaitement à cet usage.
Les plantes à privilégier peuvent être :
Plantation extensive ou intensive ?
Selon l'épaisseur de substrat et le degré d'arrosage souhaité, on pourra faire une plantation de type extensive, semi-extensive ou intensive.
Plantation extensive : Il s'agit d'un type de plantation sur substrat de 10 à 15 cm d'épaisseur qu'on ne veut pas nécessairement arroser, sauf éventuellement en cas de sécheresse prolongée. Cette plantation utilise surtout des couvre-sols très rustiques capables de supporter des sécheresses et qui prennent rapidement de l'expansion pour ombrager le sol et le stabiliser par leurs racines. Son substrat de culture contiendra jusqu'à 70 % d'agrégats poreux, en volume, afin de conserver le plus d'eau possible.
Plantation semi-extensive : C'est aussi une plantation de faible épaisseur "(15 cm)" ayant généralement un système d'arrosage automatique goutte-à-goutte se faisant par petits conduits situés sous le substrat de culture entre le géotextile filtrant et le géotextile anti-racine. Voilà pourquoi le géotextile filtrant doit aussi être un géotextile absorbant. Il absorbe les gouttes d'eau pour humidifier les racines sans réduire leur oxygénation. Ce système est aussi très économe en eau, ne créant presque pas d'évaporation. Ce type de culture peut mélanger les couvre-sols, les plantes à fleurs ou à feuillage, les légumes et même de petits arbustes ou des grimpants comme la vigne vierge ou le chèvrefeuille. Le substrat d'une culture semi-extensive est généralement composé d'environ 50 % d'agrégats poreux.
Plantation intensive : C'est un type de culture dans des bacs pouvant faire jusqu'à 1 ou 2 mètres de profondeur. La culture intensive peut permettre la culture d'arbres tels les arbres fruitiers décoratifs ou nains. De manière générale, il est recommandé de leur poser des haubans pour résister aux grands vents. Ces systèmes devraient toujours être munis d'arrosage automatique pour assurer la survie des arbres. Le volume d'agrégats est souvent réduit à 40 % pour faire place à plus d'éléments nutritifs.