A temperatura é o fator climático que mais influencia o desenvolvimento de Capsicum spp. Nesse ponto faz-se importante lembrar que essas espécies são predominantemente de origem tropical e, portanto, adaptadas a elevadas temperaturas. Dessa forma, apresentam baixa tolerância ao frio e aos fenômenos a ele ligados, tais como as geadas. Além disso, o pimentão e a pimenta são exigentes em luminosidade durante todo o seu ciclo vegetativo, e a falta de luz provoca o estiolamento da planta, alongando os entrenós e tornando os galhos frágeis. Porém, algumas pimentas silvestres podem desenvolver em ambiente com menos luminosidade.

Maiores taxas e velocidade de germinação são obtidas entre 25 e 30 ºC. A emergência das plântulas também é beneficiada em temperaturas elevadas. A faixa de temperatura ideal para o florescimento fica entre 21 e 27 ºC. Em temperaturas abaixo de 15 ºC ocorre queda de flores. Tanto o pegamento de frutos quanto o seu crescimento, são favorecidos por temperaturas amenas (19 a 21 ºC). O mesmo não se observa em temperaturas acima de 35 ºC. Temperaturas altas acompanhadas de umidade relativa do ar baixa, também provocam queda de flores e de frutos recém-formados. Há maior tolerância até 40 ºC quando a umidade relativa do ar é elevada. Durante a floração e desenvolvimento dos frutos, é fundamental que umidade relativa do ar oscile entre 50-70 %.   

Graças à exigência em calor citada anteriormente, a pimenteira deve ser cultivada nos meses mais quentes. Quando realizado nessa época do ano, o produto obtido deve apresentar melhor qualidade e, consequentemente, ter maior valor comercial e menor custo de produção. As temperaturas médias mensais ideais situam-se entre 21 ºC a 30 ºC, sendo a média das mínimas ideal 18 ºC, e a das máximas em torno de 35 ºC. Temperaturas acima de 35 ºC prejudicam a formação dos frutos. A germinação é favorecida por temperaturas do solo entre 25 ºC e 30 ºC, sendo 30 ºC a temperatura em que ocorre o menor intervalo de dias entre semeio e germinação. Temperaturas do solo iguais ou inferiores a 10 ºC inibem a germinação. Para as mudas, o melhor crescimento é alcançado com temperaturas entre 26 ºC e 30 ºC, sendo a temperatura de 27 ºC considerada como a ideal para favorecer o desenvolvimento das plantas.   

Os efeitos das baixas temperaturas podem reduzir quantitativamente e qualitativamente a produção da pimenteira. Quedas de folhas, flores e frutos são características observadas quando as plantas são afetadas pelo frio. Outras características, tais como a pungência e a coloração dos frutos, também podem ser afetadas negativamente e, consequentemente, reduzir o valor comercial do produto, sobretudo se ele for destinado à industrialização. A ocorrência de baixas temperaturas ainda pode ocasionar estiolamento de folhas maduras, murcha de partes jovens e crescimento lento.

Nas diferentes regiões produtoras do Sul e Sudeste do país as temperaturas elevadas consideradas ideais acontecem na primavera e verão, sendo indicados nos catálogos de empresas produtoras de sementes os meses de agosto a janeiro para semeadura. Entretanto, nas regiões serranas e de temperaturas mais amenas, a época mais conveniente é de setembro a novembro em razão de sua exigência em temperaturas elevadas.   

No Rio Grande do Sul, na região de Pelotas, a semeadura de pimenta 'Dedo-de-Moça' é feita em agosto e o transplante das mudas realizado em setembro/outubro. No estado de São Paulo, o semeio ocorre no início da primavera com o transplante das mudas para campo aberto ou sob coberturas plásticas a partir de 40 a 50 dias após a germinação, podendo estender-se até meados de janeiro e fevereiro, como ocorre na região oeste, nos municípios de Jales e Estrela do Oeste. Nestas regiões, com altitudes inferiores a 400 metros e inverno ameno, o ciclo da cultura estende-se por todo ano, sem restrições de época de plantio. Nas regiões com temperaturas amenas do estado de Minas Gerais, a semeadura ocorre de agosto até fevereiro, embora o período mais indicado, em função das temperaturas mais elevadas, seja de setembro a novembro. Em Paraopeba-MG, o semeio de pimenta ‘Malagueta’ em bandejas de isopor sob cobertura plástica é realizado nos meses de julho a outubro, com transplante para campo a partir de agosto, podendo estender-se até dezembro.   

Altas cotações para o produto são alcançadas nos meses de inverno quando o Sul e Sudeste são abastecidos principalmente, pela produção das regiões Nordeste e Centro-Oeste, originadas dos estados de Bahia e Goiás, respectivamente. Na região Centro-Oeste, quando não existe restrição de temperatura, o cultivo de pimentas, como 'De Cheiro', 'Bode Vermelha', 'Bode Amarela', 'Cumari do Pará' e '‘Malagueta’', pode ser realizado durante o ano todo, com irrigação suplementar no período seco. Normalmente, a semeadura é feita em novembro, mas pode estender-se até o final de janeiro. Na região de Catalão, a semeadura de pimenta do tipo 'Jalapeño' é feita em fevereiro/março com transplante a campo a partir de abril. Situação similar é observada em plantios de pimenta doce para páprica na região de Brasilândia de Minas-MG, onde a semeadura direta em campo é feita de março a abril. Na região Nordeste deve ser evitado o plantio na estação chuvosa por dificultar o preparo de solo, tratos culturais e o controle fitossanitário. Em solos de boa drenagem, os plantios na região de Petrolina-PE, podem ser iniciados a partir de janeiro, embora o período preferencial seja de março em diante.

Determinadas condições agroclimatológicas podem favorecer a ocorrência de doenças nas pimentas e nos pimentões. Exemplos de doenças comuns e sua ligação com essas condições são: fitóftora favorecida por clima quente e solo úmido; oídio favorecido por estações seca em cultivos em campo aberto; antracnose, podridão mole, mancha bacteriana e murcha bacteriana favorecidas por temperaturas e umidades altas; e vira-cabeça cujos surtos são coincidentes com elevadas incidências de tripes que ocorrem em ambientes sob altas temperaturas.