صرفنظر از تأثیر سایر عوامل ، چای هم مانند سایر گیاهان هنگامی که درجه هوا بیش از حد پایین یا بالا باشد رشد نمی کند . شواهدی وجود دارد که درجات دمای هوا ، برگ و خاک ، همگی بر میزان رشد چای تأثیر می گذارند .

ر بعضی از شمالی ترین مناطق چایکاری دنیا مانند گرجستان ، چین ، ژاپن ، ترکیه ، ایران ، معمولاً در بعضی از ماههای زمستان که برف می بارد ، درجات دمای هوا نیز پایین تر از نقطه انجماد و یخبندان است و بوته های چای این وضع را تحمل می کنند معذالک چنین تلقی می شود که درجات دمای پایین تر از انجماد برای چای زیانبخش است به ویژه هنگامی که تغییرات دما بصورتی باشد که بعد از یخبندان در شب با افزایش درجه حرارت در هنگام روز همراه باشد .

تحقیقات نشان می دهد که فتوسنتز خالص برگ چای مرتباً با افزایش درجه حرارت ، تا حد oc 35 بالا می رود و سپس شدیداً کاهش می یابد و هنگامی که درجه حرارت برگ به oc40 برسد متوقف می شود همچنین وقتی که درجه حرارت محیط اطراف به oc 33-30 می رسد ، درجه حرارت برگ در میان تابش کامل آفتاب به oc 45-40 می رسد . دمای خاک نیز در بسیاری از موارد برای زندگی گیاهی اهمیتی زیادتر از دمای هوا دارد ثابت گردیده است درجه حرارت خاک بر میزان رشد چای و در نتیجه میزان باردهی بوته های چای تأثیر دارد . دمای مطلوب خاک در محدوده ریشه تغذیه کننده oc 25-20 می باشد .