光照：向日葵是短日照作物，但對日照的反應并不十分敏感。它喜歡充足的陽光，其幼苗、葉片和花盤都有很強的向光性。在陽光充足的條件下，生長健壯，開花授粉良好，能提高結實率和含油量。

溫度：向日葵原產熱帶，但對溫度的適應性較強，是一種喜溫又耐寒的作物。種子耐低溫能力很強，當地溫穩定在 2℃以上時種子就開始萌動；4 - 5℃時，種子能發芽生根；地溫達 8 - 10℃時，就能滿足種子發芽出苗的需要。向日葵發芽的最適溫度為 31 - 37℃，最高溫度為 38 - 44℃。向日葵在整個生育過程中，只要溫度不低于 10℃，就能正常生長。在適宜溫度范圍內，溫度越高，發育越快。

水分：向日葵植株高大，葉多而密，是耗水較多的作物。它的吸水量是玉米的 1.74 倍。但因其生長發育多與當地雨熱同步，水分供求矛盾不突出。向日葵不同生育階段對水分的要求差異很大。從播種到現蕾，比較抗旱，需水不多，僅為總需水量的 1.9%。而適當干旱有利于根系生長，增強抗旱性。現蕾到開花，是需水高峰，需水量約占總需水量的 43%。此期缺水，對產量影響很大。開花到成熟需水量也較多，約占總需水量的 38%。如果水分不足，不僅影響產量，而且還降低油脂含量。

土壤：向日葵對土壤要求較低，在各類土壤上均能生長，從肥沃土壤到旱地、瘠薄、鹽堿地均可種植。有較強的耐鹽堿能力，一般在含鹽量 0.4% 以下的土壤中能正常生長。