山药是属于高温短日照植物，生育适温为20℃~30℃，15℃以下不开花，10℃块茎可以萌芽，1℃不受冻。但地上部茎叶不耐霜冻，温度降至10℃以下时植株停止生长，5℃以下的低温很难忍耐，短时间的0℃气温也会死亡。

山药在不同生育时期，对温度的要求不同。由于山药是利用块茎繁殖，其发芽温度要求较低，有的品种在9℃即可萌动，不过在低温下萌动比较缓慢，而且出苗率低。块茎萌芽的适温为15℃，较高的温度可以促进呼吸和各种酶的活动，因而出土快，幼苗壮。在有限的季节内，要安排好山药的茬口，只有将播种期提前，但最低地温也应稳定在10℃以上，否则播种质量没有保证。

山药幼苗的适温范围较广，适宜的温度15℃~20℃。但短时间的低温，如在5℃以下，甚至是0℃，也不至于冻死苗子。地上部茎叶的生长适温为25℃~28℃，超过30℃，呼吸变会同化上升。到40℃，茎叶基本停止伸长。到45℃，出现日灼，导致叶脉和幼嫩组织变色坏死。在5℃低温出现时，茎叶停止生长。昼夜温差对山药的生长时必要的，尤其是在进入块茎形成期后，昼夜温差最好保持在5℃~10℃为宜。

山药块茎形成和肥大的最适气温为20℃~24℃，适应范围很窄。在20℃以下时，生长换缓慢；在24℃以上时，由于呼吸作用不能得到有效的控制，消耗养分过多，影响同化物质的运转和贮存，致使块茎肥大受阻。温度在3℃以下时，块茎很难忍耐，1℃的低温要尽量避免。块茎到了肥大后期，尤其是进入休眠期以后，应通过降温，抑制消耗养分，以延长贮存时间。

山药属于要求强光照的植物，在低光照条件下，光合能力显著降低。在一定的范围内，日照时间缩短，花期提早。在春季长日照下播种的山药，只能在夏、秋季短日照下开花。短日照对地下块茎的形成和肥大有利，叶腋间零余子也在短日照条件下出现。