红豆杉在中国南北各地均适宜种植，具有喜荫、耐旱、抗寒的特点，要求土壤pH值在5.5-7.0。生境性耐阴，密林下亦能生长，多年生，不成林。多见于以红松为主的针阔混交林内。生于山顶多石或瘠薄的土壤上，多呈灌木状。多散生于阴坡或半阴坡的湿润、肥沃的针阔混交林下。性喜凉爽湿润气候，可耐零下30℃以下的低温，抗寒性强，最适温度20-25℃，属阴性树种。喜湿润但怕涝，适于在疏松湿润排水良好的砂质壤土上种植。
分布区地跨暖温带至中亚热带南部，垂直分布多在海拔500米以上山地。喜夏凉冬寒气候，北部的年平均汽温为10-12℃，最冷月平均汽温为1-3℃，极端最低气温为-15℃；最南部的年平均气温为14-16℃，最冷月平均汽温4-6℃，极端最低气温-8℃。年平均降水量1300-2000毫米，常年多雾，空气湿润，忌炎热酷暑，气温超过30℃的低丘炎热地或干燥地，不能生长。
分布区的土壤为酸性山地黄壤和红黄壤，灰岩地区未见有分布。喜肥沃湿润的森林土壤，黏重土生长不良，干旱贫瘠地不能生长。耐荫，幼树需在庇荫下生长，成龄树也忌日照直射。常与阔叶树混交生长，少有成片纯林。
红豆杉雌雄异株、异花授粉、植株间隔，导致授精受阻、种子数量减少。种子当年成熟，假种皮厚，自然条件下需两冬一夏才能萌芽。虽然偶有天然更新苗，但大多数种子休眠期内己腐烂或干燥失水失去活力。幼苗长势慢、抗逆性差、成活率低，决定了野生红豆杉资源分散性、有限性及发展难度，这也是红豆杉稀有濒危的客观原因所在。
红豆杉生长较慢，据测定，树龄100年以上的红豆，胸径40厘米左右。人工栽培能显著提高生长速度，广西临桂海拔560米的低山造林，造林成活率100%，3年平均高91.6厘米、平均地径1.45厘米，年平均高长量约为高30.5厘米。红豆杉萌芽力强，耐修剪。花期2-3月，果熟期9-11月。
红豆杉为典型的阴性树种。常处于林冠下乔木第二、三层，散生，基本无纯林存在，也极少团块分布。只在排水良好的酸性灰棕壤、黄壤、黄棕壤上良好生长，苗喜荫、忌晒。其种子种皮厚，处于深休眠状态，自然状态下经两冬一夏才能萌发，天然更新能力弱。
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