1. 温度
谷子是喜温作物，生育期间要求积温1600—3000℃，夏播早熟品种要求积温较少，春播晚熟品种要求积温较多。谷子在不同生育阶段所需温度也有差异。种子发芽最低温度7—8℃，最适温度15—25℃，最高温度30℃。苗期不能忍耐1—2℃低温。茎叶生长适宜温度22—25℃。灌浆期为20—22℃，低于15℃或高于23℃对灌浆不利。
2. 水分
谷子是比较耐旱的作物，蒸腾系数142—271，低于高粱、玉米和小麦。苗期耐旱性极强，能忍受暂时的严重干旱，需水量仅占全生育期的1.5％。拔节至抽穗需水量最多，占全生育期需水量的50—70％。此期是获得大穗多花的关键时期，缺水会造成"胎里旱”和"卡脖旱”，减少小花小穗数目，产生大量秕谷。开花灌浆期要求天气晴朗，土壤湿润，干旱或阴雨会都影响灌浆。
3. 光照
谷子为短日照作物，日照缩短，促进发育，提早抽穗，日照延长，延缓发育，推迟抽穗。一般出苗后5—7天进入光照阶段，在8—10小时的短日照条件下，经过10天即可完成光照阶段。不同品种对日照反应不同，一般春播品种比夏播品种反应敏感。此外，谷子是C4作物，净光合速率较高，一般为25—26mgCO2/dm2•hr，高于小麦。
4. 养分
谷子对氮、磷、钾吸收数量是因地区、品种、产量水平的不同而异，大约每生产100kg 谷子，从土壤中吸收氮3kg，磷1.4kg，钾3.5kg。不同生育阶段，氮磷钾吸收量也不同，一般出苗至拔节期少，拔节至抽穗期多，抽穗至成熟期较少。
5. 土壤
谷子适应性广，耐瘠薄，对土壤要求不甚严格，粘土、砂土都可种植。但以土层深厚，结构良好，有机质含量丰富的砂质壤土或粘质壤土最为适宜。谷子喜温怕涝，土壤水分过多，易发生烂根，应及时排水。谷子适宜在微酸和中性土壤上生长。