La température joue effectivement un rôle fondamental dans la croissance des végétaux. Pour les arbres, c'est la température de l'air qui intervient de manière prépondérante, bien que la température du sol puisse aussi entrer en cause, notamment lorsque le sol est très froid, en relation à des situations de pergélisol (sol restant gelé à partir d'une certaine profondeur durant la période de végétation).

La croissance se fait par la multiplication cellulaire au niveau des méristèmes, qui correspondent à des amas de cellules souches. Pour l'allongement, ce sont les méristèmes situés à l'extrémité de la tige et de la racine qui interviennent. Quant à la croissance en largeur du tronc, appelée croissance radiale, elle est le fruit de l'activité du cambium, dont la division cellulaire produit vers l'intérieur le bois ou xylème, servant à l'ascension de la sève brute, et, vers l'extérieur, le phloème ou liber, servant à la circulation de la sève élaborée (d'où le nom d'assise libéro-ligneuse donné au cambium). Il faut distinguer deux aspects dans la production du bois ou xylogenèse. Le premier aspect est l'activité cambiale en elle-même, c'est-à-dire la division des cellules du cambium, alors que le deuxième est la différentiation, l'accroissement et la maturation des cellules ligneuses permettant la croissance proprement dite.

Des études récentes sur la croissance de conifères à la limite supérieure de la forêt dans les Alpes ou dans la forêt boréale de l'hémisphère nord ont été réalisées sur des mélèzes (Larix), des épicéas (Picea), des sapins (Abies) et des pins (Pinus) d'âge et de tailles différentes. Elles montrent que l'activité cambiale débute au printemps (avril-mai), lorsque la température minimale dépasse 3-5°C. La division cambiale produisant les cellules ligneuses est liée à la photopériode car elle cesse après le solstice d'été, en juillet (août), alors que les températures sont les plus élevées. Pour sa part, la phase de croissance (allongement des cellules, formation des parois et lignification) est active durant la période où les températures minimales journalières sont supérieures à 4-5°C. Il n'y a pas de xylogenèse en dessous de 3-4°C. La xylogenèse correspond à la période avec une température moyenne journalière de 8 à 9°C. Durant la période de végétation minimale de trois mois, aussi bien à la limite altitudinale supérieure qu'à la limite nord des conifères, il y a deux mois d'activité cambiale, le mois restant servant à la maturation des dernières cellules produites.

Il n'y a donc effectivement plus de croissance chez les conifères lorsque la température moyenne de l'air descend en dessous de 8-9°C où lorsqu'elle est inférieure à 3-4°C. Toutefois, la photosynthèse étant encore efficace en dessous de 5°C, cela signifie qu'en dessous de cette température, les conifères cessent d'investir le carbone produit sous forme de tissus. Celui-ci va donc s'accumuler et former des réserves sous forme non structurale (amidon, sucrose, glucose, fructose, lipides) dans les aiguilles et les rameaux. La limite supérieure et nord des arbres n'est donc pas limitée par une acquisition du carbone organique par la photosynthèse, mais bien par l'impossibilité de former des tissus lorsque les températures sont trop basses.