一、山药生长对光照的要求
光照是山药植株生命活动中最重要的因素，它是进行光合作用、制造有机物的能源，又是形成叶绿素的必要条件。山药进行光合作用主要受光照强度、光的性持及光照时间的长短等因素的影响。
光照影响山药叶绿素的形成。如果把山药置于暗处，则不但会产生新的叶绿素，而且已形成的叶绿素也会消失，结果引起黄化。光还能影响山药叶片上气孔的开关，有光时气孔打开，吸收大气中的二氧化碳进行光合作用，无光时则关闭。
山药块茎的形成和生长，在山药出苗后就开始了，一直延续到霜降来临之前。在山药整个生长发育过程中，日照时数经历了从长日照到短日照的过程。山药块茎的形成和生长对日照长短的要求不严格，在自然光照条件下，不论长日照和短日照，长短要求不严格，在自然光照条件下，不论长日照和短日照，山药的块茎均能正常形成。但秋末的短日照和昼夜的大温差，能促进山药块茎的淀粉积累，为山药的越冬作好准备。
山药是喜光作物，但也能耐阴，无论在自然光照条件下，还是在弱光的阴天均能正常生长。但是山药植株在适宜的温度和充足光照条件下生长迅速，碳水化合物的积累也比较多，因此，块茎的产量也较高。不论南方和北方，在山药的生长季节，一般天气的光照强度均能满足山药的生长需要。但是对于大田里的山药来说，特别在密植的情况下以及在山药架的内部和下部，由于群体叶层相互遮阴，往往达不到适宜的光照强度。因此，生产上适当提高山药架的高度，有利于通风透光和增加中下部叶片的光照。
二、山药生长对温度的要求
温度是山药生长发育的重要因素之一，山药是喜温作物，对温度的反应比较敏感，生长发育各阶段都需要较高的温度。春季当地温（土壤温度）在10℃以上时种薯开始发芽，但比较缓慢，15~20℃时发芽速度加快，山药种薯发芽的适宜温度为22~25℃。在此温度条件下，山药种薯（带顶芽的山药栽子）发芽一般需9天左右。随着地温的升高，山药种薯发芽的速度加快，但速度过快幼苗会比较瘦弱。地温对根系生长的影响对芽的影响类似。春季地温上升到10℃以上时，山药开始出现新根，随着地温的升高而加快生长，根系生长的最适温度为28~30℃。地温过高或过低都不利于山药根的生长，高于40℃或低于10℃时，山药根的生长便停滞。
山药块茎生长和膨大的适宜地温为20~24℃，低于15℃时生长发育缓慢。块茎生长盛期，需要大量的养分，对气温的要求也比较严格，需要保持一定的昼夜温差，白天保持在25~28℃，夜间为17~18℃。
山药藤蔓的生长要求较高的气温。当气温12℃以上时，藤蔓缓慢生长；20℃以上时，藤蔓生长速度加快。山药地上部藤蔓生长的适宜温度为25~28℃，高于35℃或低于10℃时，藤蔓生长缓慢或停止生长，5℃以下藤蔓受冻害。
山药生长发育过程不仅需要一定的温度范围，而且还要求一定的积温，才能完成其生长发育过程，并获得良好的产品。据调查，沛县花籽山药在江苏沛县栽培条件下，全生长期需活动积温4146.7℃，需10℃以上的有效积温在2286.7℃以上。