Клевер луговой мало требователен к теплу. Семена начинают прорастать при температуре 2°С. Прорастание семян в полевых условиях зависит от температуры и влажности почвы.
По данным П. А. Сергеева, при достаточной влажности (70—80% ПВ) и температуре почвы 18…20°С всходы клевера появляются через 5—6 дней после посева, а при температуре 10…15°С — через 6—8.
Всходы клевера выносят семядоли на поверхность почвы, а затем формируют корневую шейку и розетку листьев. Розеточные формы клевера в первый год жизни обычно хорошо зимуют, безрозеточные чаще выпадают из травостоя.
От отрастания до первого укоса растений второго года жизни для одноукосного клевера требуется *в сумме около 950°С, для двуукосного — 800°С.
Длительные сильные морозы клевер выдерживает благодаря запасным питательным веществам, находящимся в корневой шейке, которые накапливается осенью. Клевер успешно зимует при снежном покрове до 40 см.
Клевер луговой — влаголюбивое растение, но не переносит переувлажнения. Коэффициент транспирации — 400—600. Клевер хорошо растет при влажности почвы 70—80% НВ до фазы цветения, 60% — во время цветения и 40% — во время созревания семян. Высокие и устойчивые урожаи можно получать при годовом количестве осадков 400—500 мм.
Клевер требует большого количества влаги в почве в первый год жизни под покровной культурой. При ее недостатке и в засушливые годы растения находятся в угнетенном состоянии и нередко выпадают.
Клевер луговой — растение длинного дня. Одноукосные клевера более чувствительны к изменению длины дня, чем двуукосные: незначительное удлинение естественного дня ускоряет их развитие, а сокращение дня — задерживает.
Клевер луговой — относительно теневыносливое растение, поэтому его можно высевать под покров различных культур. Однако при выращивании его под покровом высокоурожайных сортов зерновых культур часто наблюдается прикорневое полегание хлебов, создаются неблагоприятные условия освещения многолетних трав (200—300 лк). Это ведет к расходованию запасных питательных веществ, а часто — и к гибели растений клевера.
Клевер луговой лучше удается на плодородных суглинистых почвах со слабокислой или нейтральной реакцией (pH 5,5—7). На супесчаных и песчаных почвах урожайность клевера сильно колеблется в зависимости от наличия влаги. Чтобы предотвратить клевероутомление (клеверный рак, нематоды), клевер луговой следует возвращать на прежнее место не ранее чем через 4—5 лет. Продолжительность периода вегетации клевера лугового определяется местными климатическими условиями. На Севере-Западе Нечерноземной зоны период отрастания до первого укоса равен 72—92 дням, от первого до второго укоса на сено — 40—45, от весеннего отрастания до созревании семян — 128—135.
Одноукосные клевера распространены преимущественно в Нечерноземной зоне, в Омской, Новосибирской областях и Краснодарском крае. Двуукосные клевера возделывают в лесостепных районах Центрально-Черноземной зоны и в лесостепи.
В стране используется 122 сорта клевера лугового. Из позднеспелых сортов наибольшее распространение получили местные — Пермский, Бийский, Коницевский; селекционные — Среднерусский, Московский 1, Фаленский 1, Тетраплоидный ВИК, Сиворицкий 416 и др. Из двуукосных сортов наибольшей известностью пользуются ВИК-7, Носовский 5, Белоцерковский 3306 и др.