Arbre méditerranéen par excellence, l'olivier exige un climat lumineux, doux, et supporte tout à fait bien la sécheresse. Il craint plutôt le trop d'eau et donc les excès d'arrosage (apport de trente à quarante litres d'eau, une à deux fois en juillet et août, et seulement la première année suivant la plantation). Avec six-cents millimètres de pluie répartis sur l'année, l'olivier produit et se développe normalement. Entre 450 et 600 mm/an, la production est possible, à condition que le sol ait des capacités de rétention en eau suffisantes, ou que la densité de la plantation soit plus faible. Avec une pluviométrie inférieure à 200 mm/an, l'oléiculture risque d'être non-rentable économiquement parlant.
L'olivier résiste jusqu'à -10 à -12°C en repos végétatif hivernal, mais à 0 à -1°C, les dégâts peuvent être très importants pour la floraison. Néanmoins, un hiver marqué lui est nécessaire pour induire la production de fleurs et ainsi d'olives.
L'olivier est un arbre rustique, indifférent à la nature du sol mais exigeant en lumière. Il craint l'humidité, mais supporte par contre des sécheresses exceptionnelles et ne souffre que peu de l'action du vent, même violent. Cependant, aux alentours des 35-38°C, la croissance végétative s'arrête. A 40°C et plus, des brûlures endommagent l'appareil foliacé, brûlures qui peuvent provoquer la chute des fruits, surtout si l'irrigation est insuffisante. Les vents chauds au cours de la floraison, les fortes hygrométries, les brouillards, la grêle et les gelées printanières sont autant de facteurs défavorables à la floraison et à la fructification.