El fin que se persigue al diseñar, construir y operar una planta piloto es obtener información sobre un determinado proceso físico o químico, que permita determinar si el proceso es técnica y económicamente viable, así como establecer los parámetros de operación óptimos de dicho proceso para el posterior diseño.
Igualmente, se utilizan plantas piloto para la investigación de bioprocesos, o procesos químicos que involucran organismos o sustancias bioquímicamente activas derivadas de dichos organismos.
En este caso el biorreactor debe mantener un ambiente biológicamente activo y propicio para el organismo que se cultiva, por lo que el control de las variables de proceso es crítico.
Por último, también se utilizan plantas piloto como equipamiento científico para educación en Universidades, o como sistemas para demostración.
Estos avances ha conducido igualmente a que estas plantas a microescala cuenten con sistemas de adquisición de datos, supervisión y control (sistemas SCADA) y puedan ser automatizadas, de manera que la producción experimental se multiplique y se reduzca, así, considerablemente el tiempo necesario para el estudio y la optimización de un proceso físico-químico concreto.