温度
芝麻全生育期需要积温。适合的温度有利于种子的萌发,反之则会引起霉变。苗期生长发育对温度要求较高。生殖生长期对温度的要求更为敏感。在开花结蒴期月平均气温的高低直接影响着芝麻蒴果和籽粒发育。因此芝麻的适播期应在月初以前这样刚好使各个生育时期处在最适宜的温度环境中利于高产。如播种过晚苗期刚好处在高温期导致植株始蒴部位增高发育成高腿苗节间加长。而到花蒴期高温阶段逐渐过去气温下降生长速度减缓迫使提前结顶结蒴少产量低。因此夏芝麻还要抢时早播为芝麻生长创造适宜的温度条件。
水分
水分参与芝麻生理代谢、养分输导和温度调节。芝麻的各生育阶段对水有不同的要求。苗期需水量较少,但也要保持水分均衡。水分偏少幼苗稳长壮实根扎得深而广;水分偏多时苗弱、腿高、根浅抗逆性差易生病。花蒴期是生长最旺盛阶段耗水量最多。但此期芝麻对水分十分敏感既怕旱又怕涝。因此此期要及时做好防旱排涝。封顶后根系吸收力减弱叶片蒸腾作用降低需水量仅占全生育期的。此期一般不需灌水。
日照
芝麻原属短日照作物但由于栽培历史悠久在不同纬度地区的日照条件影响下形成了适应长、短日照反应的品种在长日照和短日照条件下都能结实。北方品种适应于长日照南方品种适应于短日照北种南移会使生育期缩短植株矮小产量低;相反南种北移会使生育期大大延迟植株高大旺盛腿高蒴稀。