Cây trà là một loại cây có khả năng phản ánh môi trường mà chúng lớn lên một cách tốt nhất. Thế nên không có gì ngạc nhiên khi trà Thái Nguyên có chất lượng vượt trội là nhờ vào điều kiện tự nhiên rất tốt ở nơi đây.
Đầu tiên là phải nhắc đến chất đất nơi đây. Chất đất của những vùng trà nổi tiếng của Thái Nguyên như Tân Cương; La Bằng hay Hoàng Nông đều có chứa những nguyên tố vi lượng phù hợp cho cây trà phát triển một cách tốt nhất.
Vì đất ở nơi đây được hình thành trên nền phù sa cổ và đá cát. Dạng đất sỏi đỏ son pha với đất sét ở nơi đây khiến trà Thái Nguyên luôn có vị đượm và hậu ngọt kéo dài đặc trưng mà chỉ riêng nơi đây có.
Thứ hai là phải nhắc đến dãy núi Tam Đảo chạy từ Tây sang Đông chia cắt qua 3 tỉnh là Thái Nguyên; Vĩnh Phúc và Tuyên Quang.
Theo hình trên thì dãy Tảm Đảo đóng vai trò như một lá chắn cao trên 1.000m để che chắn ánh mặt trời từ hướng Tây.
Dãy Tam Đảo còn chặn hơi nước hay mây từ biển thổi vào khiến khu vực phía bên Thái Nguyên luôn có lượng mưa ổn định, nhiệt độ mát mẻ và độ ẩm cao.
Hiện tượng mà một bên bên sườn núi mà mưa nhiều hơn và độ ẩm cao hơn, còn một bên thì ít mưa và ấm hơn được các nhà khoa học gọi là orographic lift.
Giống như bất kỳ cây trồng nào thì cây trà luôn cần mưa. Thường thời điểm mà người dân Thái Nguyên hay gọi là mùa trà chính khoảng tháng 4 âm lịch.
Lúc này mưa nhiều và ổn định nên cây trà luôn phát triển mạnh. Khoảng từ tháng 9 âm lịch trở đi thì nhiệt độ giảm xuống từ 22°C đến 25°C. Cây trà rất thích khoảng nhiệt độ như thế này nên thời điểm từ tháng 9 đến tết âm lịch thì trà thường có chất lượng tốt nhất trong năm.
Dãy Tam Đảo giữ nước giúp bên phía Thái Nguyên luôn có độ ẩm cao. Nhiệt độ theo đó cũng ổn định trong suốt một ngày; chênh lệch nhiệt độ lúc nóng nhất cũng như lúc lạnh nhất cũng chỉ 1-2°C.
Cũng giống như con người chúng ta thì nhiệt độ lên xuống thất thường trong ngày thì rất khó chịu. Cây chè Thái Nguyên được phát triển lên trong môi trường có nhiệt độ mát và ổn định trong suốt một ngày.
Nên kết quả thành phần dinh dưỡng cũng cao hơn. Đồng thời hương vị cũng tốt hơn trà ở những vùng trà khác ở Việt Nam.