Cây lúa xuất xứ từ vùng nhiệt đới nên điều kiện khí hậu nóng ẩm là điều kiện thuận lợi cho cây lúa phát triển. Lúa là loại cây ưa nóng, để hoàn thành chu kỳ sống, cây lúa cần một lượng nhiệt nhất ðịnh. Trong điều kiện trồng lúa ở nước ta, thường những giống ngắn ngày cần một lượng tổng tích ôn là 2.500-3.000oC, giống trung ngày từ 3.000-3.500oC, giống dài ngày từ 3.500-4.500oC.

Trong quá trình sinh trưởng, nếu nhiệt độ cao cây lúa nhanh đạt được tổng nhiệt độ cần thiết thì sẽ ra hoa và chín sớm hơn, tức là rút ngắn thời gian sinh trưởng. Nếu nhiệt độ thấp thì ngược lại. Ðối với vụ chiêm xuân ở nước ta, các giống lúa ngắn ngày là những giống mẫn cảm với nhiệt độ (giống cảm ôn) nên thời gian sinh trưởng dễ biến động theo nhiệt độ hàng năm và theo mùa vụ cấy sớm hay muộn, vì vậy việc dự báo khí tượng trong vụ chiêm xuân cần phải được coi trọng và chú ý theo dõi để bố trí cơ cấu mùa vụ cho thích hợp, tránh để trường hợp khi lúa trỗ gặp rét. Với vụ mùa thì điều kiện nhiệt độ tương đối ổn định nên thời gian sinh trưởng của các giống lúa cấy trong vụ mùa ít thay đổi.

Cây lúa yêu cầu nhiệt độ khác nhau qua các thời kỳ sinh trưởng:

- Thời kỳ nảy mầm: nhiệt độ thích hợp nhất đối với quá trình nảy mầm là 30-35oC, ngưỡng nhiệt độ giới hạn thấp nhất là 10-12oC và cao nhất là 40oC không có lợi cho quá trình cảy mầm và phát triển của mầm.

- Thời kỳ mạ: nhiệt độ thích hợp cho cây mạ phát triển là 25-30oC. Với vụ hè thu và vụ mùa nói chung nhiệt độ thích hợp cho cây mạ phát triển. Với vụ chiêm xuân ở miền Bắc nước ta thì diễn biến thời tiết phức tạp, nếu gieo mạ sớm hoặc những năm trời ấm kéo dài thường có hiện tượng mạ già, mạ ống; có những năm giai đoạn mạ gặp trời rét, cây mạ có thể bị chết rét. Ðể chống rét cho mạ, hiện nay người ta dùng biện pháp kỹ thuật che phủ nilông cho mạ là biện pháp chống rét hữu hiệu nhất.

- Thời kỳ ðẻ nhánh, làm đòng: nhiệt độ thích hợp nhất là 25-32oC. Nhiệt độ thấp dưới 16oC hay cao hơn 38oC đều không thuận lợi cho việc đẻ nhánh, làm đòng của cây lúa. Diễn biến phức tạp của nhiệt độ trong vụ chiêm xuân ở miền Bắc cũng có nhiều bất thuận cho thời kỳ này.

- Thời kỳ trỗ bông, làm hạt: đây là thời kỳ cây lúa mẫn cảm nhất với điều kiện ngoại cảnh, nhất là nhiệt độ. Thời kỳ này yêu cầu nhiệt độ tốt nhất từ 28-30oC. Với ngưỡng nhiệt độ này, vụ chiêm xuân ở các tỉnh phía Bắc nếu không bố trí cơ cấu mùa vụ thích hợp thì thời gian trỗ dễ gặp lạnh. Trong ðiều kiện cây lúa nở hoa, phơi màu, thụ tinh nếu gặp nhiệt độ thấp (dưới 17oC) hoặc quá cao (trên 40oC) đều không có lợi. Khi gặp rét hoặc nhiệt độ quá cao hạt phấn mất sức nảy mầm, không thụ phấn thụ tinh được làm tỉ lệ lép cao. Thời kỳ làm hạt nếu gặp rét, quá trình vận chuyển vật chất về hạt kém, trọng lượng hạt giảm cũng ảnh hưởng đến năng suất lúa.