L'albero del limone ha origini tropicali e subtropicali, quindi necessita di un clima caldo, sufficientemente umido, caratterizzato da inverni miti e privo di eccessivi shock termici.

La sua migliore attività vegetativa si ha a temperature comprese tra i 13° e i 30° C. Temperature inferiori a 0°C danneggiano le piante; lo sviluppo del frutto viene inoltre compromesso se durante il periodo di allegagione (quando iniziano a formarsi i frutti) la temperatura supera i 38° C e l'umidità scarseggia. Anche il vento forte può essere estremamente dannoso; c’è infatti il rischio che foglie e germogli si distacchino, che i rami si fratturino e che i frutti subiscano ferite da sfregamento. Le precipitazioni piovane non dovrebbero superare i 1800 mm.

Nelle regioni dal clima più freddo, i limoni vengono spesso coltivati a scopo ornamentale in apposite serre, le limoniere, che soltanto durante la stagione calda vengono aperte.