Presenta un clima mediterráneo, pero muy seco y con una fuerte influencia continental debido a su aislamiento geográfico. La imponente sierra de Montsant actúa como una barrera natural que protege a las viñas de los vientos fríos del norte. Los veranos son largos, secos y muy calurosos, mientras que los inviernos son fríos. Las marcadas oscilaciones térmicas entre el día y la noche en verano son clave para la correcta maduración de la uva.

Es el rasgo más distintivo y el gran secreto del Priorat. El terreno está formado casi exclusivamente por "llicorella", un tipo de pizarra negra y rojiza muy antigua, quebradiza y pobre en nutrientes.

El Priorat es territorio de grandes uvas tintas adaptadas al calor y la sequía.

Tintas: Las dos grandes reinas y pilares de la D.O.Ca. son la Garnacha Tinta y la Cariñena (también llamada Samsó), de las cuales se conservan muchísimas cepas viejas. Se complementan maravillosamente con variedades internacionales muy bien adaptadas como Syrah, Cabernet Sauvignon y Merlot.

Blancas: Aunque su producción es minoritaria, elaboran blancos de enorme personalidad, estructurados y longevos. Destacan la Garnacha Blanca y la Macabeo, acompañadas de Pedro Ximénez, Chenin Blanc y Viognier, entre otras.