Среди южных плодовых пород черешня наиболее зимостойкая культура. Она теплолюбива, однако плохо переносит жару. Древесина черешни выдерживает понижения температуры до — 30°, но при этом на стволах возникают большие раны — морозобоины, сопровождающиеся затем камедетечением.
В южных областях России и Украины вследствие оттепелей зимой цветочные почки повреждаются при понижении температуры до — 23°, бутоны до — 2°, цветы до — 2,2°, завязь до — 1°.
Черешня имеет более продолжительный период относительного покоя по сравнению с абрикосом и персиком. На Южном берегу Крыма у ряда сортов он продолжается 125—150 дней (табл. 13).
Для сортов черешни Золотая и Победа активными в период биологического покоя являются температура в пределах от 0 до 10° и суммы положительных температур в этих пределах соответственно 467 и 483°; для сортов Рамон Олива и Ранняя марка — температуры от 0 до 11° и суммы их — 500 и 526°.
Поскольку период относительного покоя у черешни затягивается, она зацветает на одну—две недели позже, чем абрикос и персик, поэтому ей удается избегать повреждений даже от поздних весенних заморозков. Эта особенность черешни способствует продвижению ее на север.
Как показали исследования А.А. Волошиной, формирование органов цветка (дифференциация плодовых почек) начинается у черешни ранних сортов в первой декаде июля при среднесуточной температуре 22°, у поздних — в середине июля при температуре 23°. Дифференциация почек в зависимости от сорта продолжается 45—50 дней.

Формирование органов цветка заканчивается у ранних сортов черешни Ранняя марка, Рамон Олива в конце второй декады августа, у поздних сортов Золотая и Победа — в первой декаде сентября. В период с августа по сентябрь у ранних сортов и до второй декады ноября у поздних при среднесуточной температуре 17—10° идет увеличение в размерах чашелистиков и лепестков. Почки уходят в зиму в археспориальном состоянии. Развитие археспориальной ткани у ранних сортов черешни начинается в конце первой декады октября при среднесуточной температуре 15°, у поздних — в первой декаде ноября при температуре 11°. К концу осени у черешни почки вступают в состояние глубокого покоя, который заканчивается в конце декабря — начале января. В дальнейшем под влиянием морозов он сменяется вынужденным покоем.
Весеннее развитие генеративных почек у черешни начинается при среднесуточной температуре 3—4° (на Южном берегу Крыма 5—10, в предгорном и равнинном Крыму — 23—29 марта).
Фенофаза распускание почек у ранних сортов наступает при наборе суммы эффективных температур около 90° (> 3°), у поздних — около 80° (> 4°). Биологический минимум температуры для фазы распускания почек в зависимости от сорта составляет 6—8°.
Период от возобновления вегетации до распускания цветковых почек продолжается около месяца. Цветение раннецветущих сортов начинается после установления среднесуточной температуры выше 9°, поздноцветущих — 10°. К началу цветения сортов Рамон Олива и Ранняя марка сумма эффективных температур составляет (выше 3°) около 170°, сортов Золотая и Победа (выше 4°) — 155°.
Формирование плодов до нормальной величины протекает у Ранней марки и Рамон Олива около месяца, у Победы и Золотой — около 40 дней.
Созревание плодов сорта Ранняя марка наступает после накопления суммы эффективных температур (выше 10°) около 127°, у сортов Рамон Олива и Победа — соответственно 215 и 237°, у сорта Золотая (плоды созревают позднее) — 435°.
Черешня, исторически сформировавшаяся в условиях влажного климата, предъявляет высокие требования к влажности воздуха. Доказательством этого является, например, то, что в условиях климата Средней Азии она не получила широкого распространения. Однако и избыточная влажность неблагоприятно влияет на черешню.
Для насаждений черешни пригодны местности, где средняя из абсолютных годовых минимальных температур воздуха падает до — 23° не более, чем в 20 % зим, а относительная влажность воздуха во время созревания плодов не поднимается выше 70 %.