凤凰山是粤东地区最古老的山脉，由大大小小几百座山峰组成。凤凰山系福建戴云山脉向西南延伸的斜脉，整个山脉呈东北一西南走向，绵亘在大埔、丰顺、潮安、饶平等县的交汇处，峰峦重叠，高耸入云。凤凰山的海拔高度为350～1498米，故有“潮汕屋脊”之称，海拔1000米以上的山峰有50多座，仅凤凰镇周边的界山就有21座：西北部的凤鸟髻山峰高1498米，乌崇山峰高1391米；东北部的笔架山，峰高1134.7米；东部的大质山，峰高1143.9米；西部的万峰山，海拔1316米；南部的双髻樑等。这些山的山腰以至山下都是凤凰单丛茶的主要产区。高山的气候及土壤条件给凤凰茶树提供了良好的生长环境，孕育出凤凰单丛优良的品质特征。
凤凰山的花岗岩体属燕山运动第三期的岩浆岩(据说是13700万年以前形成的)，大多为黑云母花岗岩，粗粒结构，岩石风化较深，表层物理风化不断发展，自然形成多类型土壤。因此，在凤鸟髻山、万峰山、乌崇等山的山腰上，是粗晶花岗岩发育的山地红壤土和黄壤土，表土层有机质积累丰富，pH为4.5～6.0。这些微酸性土壤为茶树提供了物质基础；凤凰单丛独特的山韵风格，是其得天独厚的地域优势所形成的。正如《凤凰地论》所述：“乌山、黄泥坑(万峰山下的一个地方)俱出上等佳茗，凤鸟髻、金山湖皆有葛齐生。”
程启坤《茶化浅析》(1982年版)曾论述土壤对茶树的影响：“一般认为在含腐殖质较多的沙质壤土上生长的茶树，鲜叶中氨基酸含量较高、滋味鲜醇，茶叶品质较好；而生长在黏质黄土上的茶树，鲜叶中往往茶多酚含量较多，味较苦涩。”并指出最适合茶树生长的pH为4.5～6.5，土壤pH为5.0～5.5时，茶树生长最好。
在凤凰茶区海拔800米以上的高山区域，植被覆盖好，以黄壤土为主，质地重壤至轻黏，团粒状结构，土层深厚，表土层有机质平均含量为4.26%，土壤呈酸性，pH5.0～5.4；海拔400～800米的中山区域，以红壤土为主，表土层有机质平均含量3.81%，质地中壤至轻黏，结构团粒到小块状，pH4.6～5.4；海拔400米以下的山地以赤红壤土为主，表土层有机质平均含量1.93%，质地轻壤至重壤，粒状至块状结构，pH4.4～6.1。
乌茶村高山云雾缭绕，植被覆盖率高，土壤有机质含量高，出产茶叶香锐高长，滋味醇爽，极具独特“山韵”“丛韵”。
东部的大质山(古称“百花山”，宋代称“待诏山”)，为花岗岩形成风化土、含沙量较多的红壤土，山坡陡峭，茶园的园基尽是片麻岩含沙量多的红壤，地面水易透流失。因此，茶树的树根往下生长，茶树的主根长度超过地上部的长度，茶树的生命力很强。山坡面向西南方，日照时间长，地表水分蒸发量大而干燥，因此，茶树根深蒂固地在砂砾、石缝隙中生长。石古坪村、田安墙材、棋盘村出产的常有浓郁的栀子花香味和“铁锈味”的山韵(大质山蕴藏油页岩的缘故)，这里出产的黄枝香单丛和石古坪乌龙品质优异，十分惹人喜爱。
凤北官头峯村等地所产茶茶韵轻于乌崇村的茶，而汤色较浓；乌紫桂竹湖材的茶，口感中有土味；李仔坪村出产的茶，口感末尾有点苦味；大庵村出产茶 只感中带点涩……由于生长环境不同，成品茶呈现的山韵、香气、滋味多姿多彩。
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