miniatura|Hivernacle a les cases del Salt a Alcoi Un hivernacle és una construcció més o menys permanent que permet crear un microclima adequat per al conreu de vegetals en millors condicions o fora d'època. S'hi poden regular tdiversos factors com la temperatura, la humitat, la taxa de diòxid de carboni, l'ombreig i el reg. A més de protegir el cultiu contra la intempèrie, redueixen l'evapotranspiració i doncs el consum d'aigua. S'hi pot modular el creixement i la maduració, adaptar la producció a la demanda, allargar la temporada i evitar que tota la producció maduri alhora.
És la forma més intensiva de conreu protegit. Altres formes de conreu protegit són l'encoixinat (amb matèria orgànica o plàstica), els túnels baixos i, i, des de la dècada del 2010, les instal·lacions agrivoltaïques, que protegeixen els conreus de l'excés de calor i d'evaporació mentre produeixen electricitat renovable i redueixen la necessitat de comprar energia d'origen fòssil.
La paraula prové del llatí hibernaculum, que significa «habitacle, apartament d'hivern» o en el context militar «barraques d'hivern».
Fins al , la construcció d'un hivernacle, orangerie o jardí d'hivern era un luxe o una mena de capritx arquitectural de rics i reis que volien conservar i exhibir plantes exòtiques en llurs palaus a regions no gaire adequades a aquests conreus. Els més il·lustrats també els impulsaren amb finalitats científiques. La revolució industrial va possibilitar la producció de massiva de vidre pla i d'acer i va donar naixement a tot un sector nou d'hivernacles hortícoles i botànics. La tecnologia inicial era senzilla: Consistia simplement en una estructura de vidre, ventilació passiva mitjançant finestres, calefacció basada en combustibles fòssils i emblanquinat amb calç en temps de sol excessiva.
A més de les aplicacions utilitàries, va propiciar unes obres arquitectòniques espectaculars del ferro i del vidre. L'hivernacle del jardí botànic de París (1834-1836), Kew Gardens (1844-1848) a Londres, els Hivernacles Reials del Castell de Laken a Bèlgica (1873), l'hivernacle del Parc de la Ciutadella (1888) a Barcelona, l'Hivernacle del Jardí Botànic de la Universitat de València, el Palau de Vidre del Retiro (1887) entre molts d'altres. Hi destaca l'Estufa Fria (‘hivernacle fred’, 1933) de Lisboa a Portugal, un dels primers hivernacles científics creat per a conservar plantes de regions més fredes.
Des dels senzills hivernacles del , equipats només amb una estructura de vidre, ventilació natural i calefacció, s'ha evolucionat cap a instal·lacions altament tecnificades on es controlen de manera integrada tots els factors que influeixen en el desenvolupament de les plantes: temperatura, humitat, radiació solar, composició de l'aire (CO₂, etilè...), tipus de vidre (difusor, fotovoltaic o amb filtres selectius), estructures lleugeres i cobertes plàstiques. Tot aquest conjunt és gestionat de manera automàtica per sistemes informàtics que poden incorporar tècniques d'intel·ligència artificial.
Mentrestant, de les construccions d'una tecnologia senzilla, on l'únic equip era una calefacció del , han evolucionat a instal·lacions complexes on es controlen i s'integren tot els factors que poden influir en el creixement de les plantes: temperatura, humitat, assolellament, gasos ambients (CO₂, etilè,…) vidre especial amb filtres o per produir llum difusa, vidre fotovoltaic, estructures lleugeres, films de plàstica… i el tot automatitzat i incorporen cada vegada més sistemes d'intel·ligència artificial.
miniatura|center|600px|Un hivernacle dels Kew Gardens a Londres.
Funcionament Els que no tenen calefacció aprofiten precisament l'efecte d'hivernacle que produeix un escalfament d'uns 2 graus de mitjana cosa suficient per avançar setmanes o mesos un determinat conreu o produir-lo fora d'estació. Cal també controlar l'augment de la humitat de l'aire i la condensació d'aigua que es produeix.
Els sistemes de calefacció poden ser per aire o per canonades d'aigua calenta les quals poden estar per sota de les arrels de les plantes.
Característiques constructives dels hivernacles Els hivernacles d'Almeria que pròpiament no són més que un abric i reben el nom de parral, tenen estructures senzilles, sovint de fusta i coberts de làmina plàstica, amb un sol vessant. El sòl, que és de molt baixa qualitat, està normalment transformat en el qual es coneix com a arenament. Com a avantatges tenen el baix cost i el maneig senzill i com a inconvenients principals el reduït control de les condicions meteorològiques i la fragilitat d'aquestes estructures davant de tempestes, vent o pedregades.
Els hivernacles en sentit estricte es construeixen amb fonaments d'obra i amb perfils d'acer inoxidable i alumini. El material de recobriment pot ser el plàstic dels tipus PVC PE o altres polímers o vidres especials. La forma de l'hivernacle és normalment amb una teulada a un o dos vessants o la semicircular.
El control de les condicions mediambientals està tècnicament resolt i el principal problema que tenen és l'elevat cost del combustible que fa que no sigui rendible en moltes ocasions. L'hivernacle aprofita l'efecte produït per la radiació solar que, en travessar un vidre o un plàstic translúcid, escalfa l'ambient i els objectes que hi ha dins; aquests, al seu torn, emeten radiació infraroja, amb una longitud d'ona major que la solar, per la qual cosa no poden travessar els vidres al seu retorn, i queden atrapats i produeixen l'escalfament de l'ambient. Les emissions del Sol cap a la Terra són d'ona curta, mentre que de la Terra a l'exterior són d'ona llarga. La radiació visible pot traspassar el vidre, mentre que una part de la infraroja no ho pot fer.
El vidre o plàstic treballen com a mitjà selectiu de la transmissió per a diverses freqüències espectrals, i el seu efecte consisteix a atrapar energia a l'hivernacle, que escalfa l'ambient interior. També serveix per evitar la pèrdua de calor per convecció. Això es pot demostrar obrint una finestra petita a prop del terrat d'un hivernacle: la temperatura cau considerablement. Aquest principi és la base del sistema de refredament automàtic (autoventilació).
En absència d'un recobriment, el calor absorbit s'eliminaria per corrents convectius i per l'emissió de radiació infraroja (longitud d'ona major que la llum visible). La presència dels vidres o plàstics impedeix el transport de la calor acumulada cap a l'exterior per convecció i obstrueix la sortida d'una part de la radiació infraroja. L'efecte net és l'acumulació de calor i l'augment de la temperatura del recinte. (Vegeu, a hivernacle solar (tècnica), una discussió més detallada sobre un hivernacle solar.)
Els vidres tenen molt poca resistència al pas de la calor per transmissió (de fet, per al vidre senzill, el coeficient de transmissió tèrmica es considera nul i només es té en compte la suma de les resistències superficials), de manera que , contra el que alguns creuen, en tenir dues temperatures diferents a cada costat, hi ha notables pèrdues per transmissió (el vidre té una transmitància d'U = 6,4 W/m²·K, encara més gran si està en posició inclinada respecte a la vertical). El resultat és que, a major temperatura, menor serà l'efecte de retenció de la calor, és a dir, en augmentar la temperatura augmentaran les pèrdues i disminuirà el rendiment del sistema.
Actualment, es desenvolupa aquesta pràctica per al cultiu d'hortalisses, tant de fulles verdes (bleda, api, espinac, enciam, julivert) com les brassicàcies (bròquil, coliflor, nap i rave).
Als Països Catalans A Catalunya, els hivernacles es concentren principalment al Maresme i País Valencià a les planes litorals. A Catalunya la superfície censada de conreus en hivernacle era de 752 hectàrees l'any 2020.
El 2025, els hivernacles representen aproximadament el 20% de la superfície total de l'horta de la Catalunya del nord, però una part molt important del seu valor econòmic gràcies al rendiment dels cultius de fruites i verdures (tomàquets, cogombres, amanides, maduixes, etc.). A Andorra no hi ha estadístiques sobre el conreu d'hivernacle, però el 2025 el total de l'horta només era unes catorze hectàrees.
A Europa Als Països Baixos el 2026 hi havia 10.637 ha, sumant-hi tant els hivernacles de producció com els hivernacles auxiliars i els túnels utilitzats en cultius a l'aire lliure, el que reprensenta 0,5% de la superfície total del país. Hi ha uns dos mil empreses que donen feina a 58.300 treballadors, que es poden gairebé doblegar a la temporada de la collida.
miniatura|esquerra|Hivernacle amb tomaqueres als Països Baixos A la zona de Westland es van començar a construir hivernacles a mitjan . Quan es va afegir sorra als sòls de la zona que eren de torbera o argilosos (no gaire fèrtils) va millorar la qualitat agrícola dels sòls, i cap al 1850 s'hi cultivava raïms en els primers hivernacles. Estaven fets d'una paret sòlida i un sol vessant cobert de vidre. Cap a principis del els hivernacles eren completament coberts de vidre i a més van començar a tenir calefacció. Això va permetre cultivar verdures i fruits exòtics. Actualment, la zona de Westland i d'Aalsmeer tenen la concentració d'hivernacles major del món. Westland produeix principalment plantes i flors; Aalsmeer s'especialitza a produir flors i plantes en contenidor. També les zones de Venlo i Drenthe han passat a tenir molts hivernacles.miniatura|La gran densitat d'hivernacles a Almeria és visible des de l'espai
A Espanya, a la decada dels anys 70 del cultiu en hivernacles es concentra a les províncies d'Almeria, Múrcia, i Granada i sobretot a la Costa d'Almeria, que és gairebé tota coberta per l'anomenat «mar de plàstic». És un fet visible des de l'espai.miniatura|Vista interior d'un parral d'Almeria.Un exemple clar del paisatge d'hivernacles es pot trobar al Campo de Dalías i al Campo de Níjar, tots dos als municipis almeriencs de L'Ejido i Níjar. Aquest tipus de cultiu sota plàstic es va basar gairebé al 100 % en hivernacles tipus "parral", també coneguts, en les seves diferents variants, com malla ombra, casa ombra o hivernacle canari, entre altres termes.
Cal destacar que l'extensió total d'hivernacles a Almeria puja a les 30.230 hectàrees,Invernaderos en Almería la qual cosa fa que aquesta regió sigui el lloc del món amb més superfície d'hivernacles.
Antecedent històrics miniatura|Hivernacles a la Xina La idea de conrear plantes en zones controlades pel medi ambient existeix des de l'època romana. L'emperador romà Tiberi menjava diàriament una verdura semblant a un cogombre. Els jardiners romans utilitzaven mètodes artificials (similars al sistema d'hivernacle) de cultiu per tenir-ne disponible cada dia de l'any. Els cogombres es plantaven en carros de rodes que es posaven al sol diàriament i després es portaven dins per mantenir-los calents a la nit. Els cogombres s'emmagatzemaven en espais amb finestres que no tenien vidre degut al seu cost, sinó làmines de selenita (també conegut com a lapis specularis), segons la descripció de Plini el Vell. L'ús dels hivernacles era molt restringit.