溫度
芝麻全生育期需要積溫。適合的溫度有利於種子的萌發，反之則會引起黴變。苗期生長髮育對溫度要求較高。生殖生長期對溫度的要求更為敏感。在開花結蒴期月平均氣溫的高低直接影響著芝麻蒴果和籽粒發育。因此芝麻的適播期應在月初以前這樣剛好使各個生育時期處在最適宜的溫度環境中利於高產。如播種過晚苗期剛好處在高溫期導致植株始蒴部位增高發育成高腿苗節間加長。而到花蒴期高溫階段逐漸過去氣溫下降生長速度減緩迫使提前結頂結蒴少產量低。因此夏芝麻還要搶時早播為芝麻生長創造適宜的溫度條件。
水分
水分參與芝麻生理代謝、養分輸導和溫度調節。芝麻的各生育階段對水有不同的要求。苗期需水量較少，但也要保持水分均衡。水分偏少幼苗穩長壯實根扎得深而廣;水分偏多時苗弱、腿高、根淺抗逆性差易生病。花蒴期是生長最旺盛階段耗水量最多。但此期芝麻對水分十分敏感既怕旱又怕澇。因此此期要及時做好防旱排澇。封頂後根系吸收力減弱葉片蒸騰作用降低需水量僅佔全生育期的。此期一般不需灌水。
日照
芝麻原屬短日照作物但由於栽培歷史悠久在不同緯度地區的日照條件影響下形成了適應長、短日照反應的品種在長日照和短日照條件下都能結實。北方品種適應於長日照南方品種適應於短日照北種南移會使生育期縮短植株矮小產量低;相反南種北移會使生育期大大延遲植株高大旺盛腿高蒴稀。
