Optymalny wzrost korzenia marchwi następuje w temperaturze 15–18°C, natomiast optymalny wzrost pędów wymaga wyższych temperatur. Do kwitnienia marchew potrzebuje niskich temperatur. Roślina ta rozwija się najlepiej w lekkich, dobrze odwodnionych, żyznych glebach organicznych pozbawionych kamieni. Żyzne, piaszczyste gleby torfowe zapewniają najlepsze warunki dla korzeni marchwi, które w takim podłożu mogą rosnąć w głąb i nabierać masy. Aby uzyskać największe plony, należy zapewnić pH gleby na poziomie 6,5–7,5. Marchew pochłania duże ilości potasu i wapnia. Jej zapotrzebowanie na te pierwiastki jest odpowiednio trzykrotnie i dwukrotnie większe niż na azot. Potas zapewnia jędrne, słodkie marchewki, natomiast nadmiar azotu powoduje rozgałęzienie oraz włóknienie korzeni.