Chmiel zaliczany jest do roślin o stosunkowo dużych wymaganiach pokarmowych. Potrzeby pokarmowe chmielu są zbliżone do potrzeb intensywnych, wysokowydajnych odmian pszenicy ozimej.
Chmiel wykazuje wysokie potrzeby pokarmowe w stosunku do azotu, potasu i wapnia. Ważnym miernikiem potencjalnej możliwości pobierania składników pokarmowych przez rośliny jest stosunek suchej masy korzeni do suchej masy części nadziemnych. W przypadku chmielu stosunek ten wynosi 1:2,5-4,0 (dla porównania u pszenicy wynosi on 1:2,5-3,0), przy czym znaczna część korzeni chmielu jest zdrewniała i tym samym nieaktywna fizjologicznie, niezdolna do pobierania wody i składników pokarmowych.
Chmiel jako roślina wieloletnia wymaga starannego wyboru i przygotowania miejsca pod plantację. Najlepsze jest stanowisko w pobliżu zabudowań lub sadów, które osłaniają rośliny przed silnymi wiatrami. Teren na plantację powinien być równy, względnie lekko pochylony w kierunku południowym.
Gleby przeznaczone pod chmielniki powinny być glebami żyznymi i głębokimi, w wysokiej kulturze o odczynie obojętnym. W przypadku gleb kwaśnych ważne jest przed założeniem plantacji doprowadzenie gleb do odpowiedniego odczynu (pH w zakresie od 6,5 do 7,0). W praktyce czynnik ten nie zawsze jest odpowiednio doceniany, co może negatywnie wpływać na wyniki produkcyjne.
Najlepszymi glebami pod plantacje chmielu są gleby kompleksu pszennego bardzo dobrego i dobrego, a mianowicie czarnoziemy, głębokie brunatne pseudobielice wytworzone z lessów, czarne ziemie, mady pyłowe średnie, głębokie rędziny. Stanowisko pod chmiel powinno charakteryzować się przepuszczalnym podglebiem, wolnym od związków żelaza, które są szkodliwe dla korzeni chmielu. W związku z głęboko sięgającym systemem korzeniowym chmielu poziom wody gruntowej nie powinien być wyższy niż 2 m.
W przypadku plantacji chmielu zlokalizowanych na glebie o poprawnych właściwościach agrochemicznych, charakteryzującej się właściwym odczynem i odpowiednią zawartością składników pokarmowych, zadaniem prawidłowego nawożenia jest ponowne przywrócenie glebie utraconych z plonem składników. Podstawowym zadaniem w nawożeniu chmielu jest ustalenie odpowiednich dawek składników pokarmowych, które należy dostarczyć roślinom zarówno w nawozach organicznych, jak i mineralnych.
Dla chmielu najlepszymi przedplonami są rośliny motylkowate, w tym koniczyna i lucerna, mające głęboki system korzeniowy i pozostawiające stanowisko zasobne w azot. Często plantacje chmielu zakładane są po rzepaku lub zbożach, ze względu na możliwy długi okres czasu na przygotowanie pola.
W chmielnikach w związku z monokulturą plantacji wskazane jest nawożenie organiczne obornikiem, stosowane przeciętnie co 3-4 lata, w dawce 30 – 40 t·ha-1. Najczęściej aplikowana dawka 30 t obornika stanowi źródło 45 kg N, 90 kg P2O5, 180 – 210 kg K2O i 57 kg MgO oraz 1300 g Zn, 900 g Mn, 150 g B, 120 g Cu i 7 g Mo. Substytutem obornika w plantacjach chmielu mogą być uprawiane w międzyrzędziach chmielnika i przyorywane jesienią lub wczesną wiosną nawozy zielone, w tym gorczyca biała, a także inne rośliny z rodziny kapustowatych, facelia, wybrane rośliny strączkowe czy też żyto.
Chmiel charakteryzuje się dużymi wymaganiami cieplnymi, rozpoczynając wegetację gdy średnia temperatura dobowa wynosi około 5 ºC. Niekorzystny wpływ na wzrost roślin mają duże wahania temperatury oraz przygruntowe przymrozki. Chmiel to roślina wymagająca dobrego nasłonecznienia, zwłaszcza w okresie kwitnienia i dojrzewania szyszek. Uprawa chmielu w stanowisku nasłonecznionym korzystnie wpływa na zdrowotność roślin.