凤凰山属于亚热带季风气候，年平均日照时数为1403小时，紫外线总量少，山高多雨，云雾缭绕，自然光照具有低强度、短日照量和短波光质，在符合茶树喜温、耐阴的生物学特性的同时，也使得凤凰山产出的茶叶叶质柔软，甘醇爽适。
凤凰山年平均降雨量为2160毫米，主要降雨量集中在2-9月份，春雨绵绵，云雾缭绕，相对湿度大，这使得凤凰山成为了高山云雾产名茶的理想环境。
凤凰山年平均气温为20℃（海拔四百米），最高气温达到35.6℃。山上昼夜气温相差8-10℃。这种昼夜气温差异有利于茶树有机质的积累。最低气温为零下2.4℃，年平均有霜期3-5次，有霜天数年平均10天左右，极端气候可达零下10℃。霜冻期一般发生在“小寒”到“大寒”期间。该气候条件有利于茶树亚青素的积累，同时山里的虫害冻死，有利于茶树的生态种植环境。
凤凰茶区土壤分为黄壤、红壤、赤红壤和水稻土四个类型，主要由花岗岩分化而成。黄壤主要分布在海拔800米以上的高山顶部地带，黄壤地区冬季多霜、温度相对较低、土层深厚结构较好。红壤分布在海拔400到800米的山地，土质多壤土，富含有机质，肥力要比黄壤的肥力好。赤红壤大体分布在海拔400米以下的低山、丘陵、坡地。水稻土分布在山坡梯被以田、坑塱及河谷盆地。这些土壤酸性较强，PH值4.5-5.5，富含多种适合于茶树生长的微量元素，非常符合茶树喜酸性的生物学特性。这些因素使得凤凰茶区的气候和土壤适合于茶树的喜温、喜酸、好湿和耐阴的生长环境，构成了生产名优茶得天独厚的自然环境条件。