Camellia sinensis là loài thực vật thường xanh mọc chủ yếu trong các vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới.[3] Nhiều giống cũng có thể thích nghi với khí hậu biển và được trồng đến tận phía bắc như Pembrokeshire ở Đảo Anh lục địa[4] và Washington ở Hoa Kỳ.[5]

Cây chè được nhân giống từ hạt và cắt; nó mất khoảng 4 đến 12 năm để cây ra hạt giống, và khoảng 3 năm trước khi một cây mới sẵn sàng cho thu hoạch.[3] Ngoài khu 8 hay vùng khí hậu ấm hơn, cây chè cần ít nhất 1270 mm lượng mưa mỗi năm và môi trường đất chua.[6] Nhiều cây chè chất lượng cao được trồng ở những độ cao lên đến 1.500 m (4.900 ft) so với mực nước biển. Ở độ cao này, cây phát triển chậm hơn, chúng cho ra mùi vị đặc biệt hơn.[7]

Hai giống thường được trồng là Camellia sinensis var. sinensis, được dùng làm trà ở Trung Quốc, Đài Loan và Nhật Bản, và giống Camellia sinensis var. assamica, được dùng trong Pu-erh và chè Ấn Độ (không phải Darjeeling). Trong các giống thực vật này, có nhiều chủng và giống vô tính hiện đại. Kích thước lá là tiêu chuẩn chính trong việc phân loại cây chè, với 3 cách phân loại cơ bản là,[8] Assam, đặc trưng bởi lá lớn nhất; chè Trung Quốc, đặc trưng bởi lá nhỏ nhất; chè Campuchia, đặc trưng bởi lá có kích thước trung bình.

Cây chè lớn cao đến 16 m (52 ft) nếu không bị tác động,[3] nhưng các loại cây trồng thường được tỉa cành để độ cao của chúng ngang với thắc lưng nhằm để tuốt (thu hoạch). Do vậy, khi tỉa thường xuyên và thân thấp thì có nhiều chồi non và làm tăng chất lượng trà.[9] Chỉ có 1-2 in phần lá trên cùng của cây được chọn để hái.[10] Một cây trưởng thành cho lá trong vòng 7 đến 15 ngày trong mùa phát triển.