Дуб − порода теплолюбивая и нередко страдающая от сильных морозов и ранних заморозков на северо-востоке ареала. Он растет в разнообразных почвенных условиях: на сухих каменистых склонах гор, на солонцеватых почвах, на иловато-перегнойных почвах пойм, дерново-карбонатных почвах (рендзинах), формирующихся на маломощной толще продуктов выветривания известняков, доломитов и других плотных карбонатных пород, в условиях промывного водного режима под лесной растительностью, на типах почвы лесной и лесостепной зон умеренного пояса, залегающих по меловым склонам, на песках и других почвах. Дуб не мирится только с кислыми, грубогумусными почвами, агрессивными солонцами и солончаками. Он обладает большой порослевой способностью: после рубки часто появляются пневые отпрыски, при соответствующем уходе за которыми можно обеспечить надежное возобновление. Однако древесина деревьев порослевых дубрав обычно сильно уступает по физико-механическим свойствам и сортовым качествам древесине дубравных деревьев, выращенных из посадок.
Дуб светолюбив и не переносит затемнения сверху, но нуждается в боковом затенении. Поэтому при уходе за насаждениями в состав дубового леса вводят посадки двух-трех пород деревьев-спутников: бука, ясеня, липы, ильма, лиственницы, клена остролистного, клена-явора, вяза, осины, березы, ольхи черной, черешни, груши, яблони, граба, лещины.
С возрастом объем коры в деревьях снижается и варьирует от 14 до 21%. Содержание в коре дубильных веществ − танинов − составляет 5−7%. Дуб относится к ядровым породам, то есть в сердцевине ствола находится более плотная и стойкая древесина − ядро. Древесина ранневозрастных деревьев состоит только из заболони, а с течением времени происходит отмирание живых элементов древесины, закупорка проводящих путей и отложение экстрактивных веществ в центральной зоне. При этом в указанной зоне интенсивно изменяется цвет древесины − она приобретает темную окраску, то есть образуется ядро. На поперечном срезе ствола дуба хорошо видны светлые, расходящиеся по радиусам от сердцевины к коре широкие сердцевинные лучи. Сосуды крупные, сосредоточены в ранней зоне годичных слоев и образуют на поперечном срезе сплошное кольцо (кольцесосудистая древесина). Мелкие сосуды образуют пламеневидный рисунок. Резкая разница между ранней и поздней зонами созревания обеспечивает хорошую видимость годичных колец. Годичные кольца шириной до 4−5 мм. Доля поздней древесины варьирует от 58,5 до 76,7%. Заболонь дуба желтовато-белая узкая, в пределах среза неодинаковая; ядровая древесина темно-бурая.