Điều kiện tự nhiên có ảnh hưởng rất lớn đến phát triển sản xuất chè, các yếu tố như lượng mưa, khí hậu, nhiệt độ, đất đai là các yêú tố quan trọng có tác động đến ngành chè ở tỉnh Thái Nguyên. Trên cơ sở phân tích các chỉ tiêu về khí hậu đất đai, địa hình, nguồn nước của tỉnh cho thấy khả năng thích nghi như sau:
2.1.1.1. Khí hậu
Thái Nguyên có khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, được chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Theo số liệu của Tổng cục Khí hậu Thủy văn, lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1500 đến 2500mm, cao nhất vào tháng 8 và thấp nhất vào tháng 1. Nhiệt độ trung bình chênh lệch giữa tháng nóng nhất (28,90C - tháng 6) với tháng lạnh nhất (15,20C - tháng 1) là 13,70C. Tổng số giờ nắng trong năm dao động từ 1300 - 1750 giờ và phân phối thời gian đồng đều cho các tháng trong năm. Lượng mưa trung bình khá lớn, từ 1500 -2500 mm, tổng lượng nước mưa tự nhiên của tỉnh Thái Nguyên dự tính lên tới 6,4 tỷ m3/năm. Tuy nhiên, lượng mưa phân bố không đều theo không gian và thời gian. Theo không gian, lượng mưa tập trung nhiều ở thành phố Thái Nguyên, huyện Đại Từ. Trong khi đó tại huyện Võ Nhai, Phú Lương lượng mưa tập trung ít hơn. Còn theo thời gian, lượng mưa tập trung khoảng 87% vào mùa mưa, trong đó tháng 8 chiếm gần 30% tổng lượng mưa cả năm. Vì vậy, ở Thái Nguyên hay xảy ra những trận lũ lớn vào mùa mưa, và hạn vào mùa khô đặc biệt vào tháng 12, khi lượng mưa trong tháng chỉ bằng 0,5% tổng lượng mưa cả năm.
Cây chè sinh trưởng ở vùng có lượng mưa hàng năm từ 1000-4000 mm, nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng từ 22 - 280C. Như vậy, nói chung khí hậu ở Thái Nguyên rất thích hợp cho sự sinh trưởng của cây chè, đó là điều kiện để thúc đẩy sự phát triển của ngành chè.
2.1.1.2. Địa hình
Thái Nguyên có nhiều dãy núi cao chạy theo hướng Bắc - Nam, thấp dần xuống phía Nam. Dãy Tam Đảo với điểm cao nhất là 1590m, các vách núi dựng đứng và kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam; dãy núi Ngân Sơn bắt đầu từ Bắc Kạn chạy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam đến huyện Võ Nhai; dãy núi Bắc Sơn chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam. Cả ba dãy núi trên đều là dãy núi cao che chắn gió mùa Đông Bắc, vì vậy Thái Nguyên ít chịu ảnh hưởng lớn của gió mùa này. Thái Nguyên có địa hình đặc trưng là đồi núi, xen kẽ với ruộng thấp, chủ yếu là núi đá vôi và đồi dạng bát úp. Là một tỉnh trung du miền núi nhưng địa hình tỉnh Thái Nguyên không phức tạp lắm so với các tỉnh trung du miền núi khác. Đây là một thuận lợi của Thái Nguyên cho canh tác nông lâm nghiệp và đặc biệt là cho sự phát triển của cây chè.
2.1.1.3. Đất đai
Tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh là 354.104,39 ha, trong đó đất núi chiếm 43,83% có độ cao trên 200 m, hình thành do sự phân hóa trên các đá macma, đá biến chất và đá trầm tích; đất đồi chiếm 24,57%; đất ruộng chiếm 12,11% nhưng phần lớn có độ phì thấp. Đất chưa sử dụng chiếm 15,11%, khoảng 53.533,6 ha.
Được thiên nhiên ưu đãi về khí hậu và đất đai, Thái Nguyên có nhiều khả năng để phát triển nông, lâm, công nghiệp, du lịch và các loại hình dịch vụ khác. Diện tích rừng tự nhiên của tỉnh là 102.190 ha; diện tích rừng trồng khoảng 44.450 ha. Đây là một lợi thế to lớn cho việc phát triển rừng nguyên liệu phục vụ chế biến gỗ nhân tạo, chế biến làm nguyên liệu giấy. Diện tích
thực, tỉnh còn có diện tích tương đối lớn để quy hoạch các đồng cỏ, phát triển mạnh chăn nuôi đại gia súc, chăn nuôi bò sữa.
Do có những điều kiện tự nhiên thuận lợi, nên tỉnh Thái Nguyên là vùng đất phát triển của cây chè. Chè Thái Nguyên, đặc biệt là chè Tân Cương, là đặc sản từ lâu nổi tiếng trong và ngoài nước. Toàn tỉnh hiện có 15.000 ha chè (đứng thứ 2 cả nước, sau Lâm Đồng), trong đó có trên 12.000 ha chè kinh doanh; hàng năm cho sản lượng khoảng trên 70.000 tấn chè búp tươi. Tỉnh đã có quy hoạch phát triển cây chè lên 15.000 đến 20.000 ha với sản lượng khoảng 105.000 tấn chè búp tươi/năm. Cây ăn quả của tỉnh hiện có trên 10.000 ha, đến năm 2010 đưa lên 15.000 ha, có thể phát triển các loại cây như vải, mơ, nhãn, cam, quýt…