La vainilla es una liana frágil que trepa por los troncos de los árboles gracias a sus crampones. Original de los bosques calientes y húmedos de las regiones tropicales, crece a temperaturas que varían entre 20 y 30°C. Las precipitaciones deben ser de más de 200 cm y repartirse durante todo el año. Estas condiciones se encuentran entre los 20' paralelo Sur y Norte, a una altitud máxima de 400 m. Las plantaciones recrean las condiciones naturales de desarrollo de la vainilla, un suelo rico en humus, en una zona sombría (de 30 a 40%) en donde la humedad ambiente es alta (80%) todo el año. Esta planta teme los excesos de agua, por lo que se elige preferentemente cultivarla en terrenos pendientes, en donde el agua puede fluir, los terrenos deben ser bien drenados, en una zona ventilada pero abrigada contra el viento.

Las lianas se sostienen con estacas que las protegen también contra el sol y el viento, preferentemente con la gliricidia que es una leguminosa cuyas raíces fijan el nitrógeno del aire. La velocidad del crecimiento de la liana es relativamente rápido , variando de 0,60 m a 1,20 m por mes en periodo favorable. Para que la planta permanezca siendo accesible y facilitar la polinización se tuerce la liana hacia el suelo y al alcanzar las borras de coco que rodean su pie, se tuerce hacia el cielo.

Las lianas florecen en general al cabo de 2 a 3 años.

El modo de multiplicación normal es el esqueje. Se corta un joven tallo de 100-150 cm de largo de una planta madre, se retiran las hojas de la parte inferior y se entierra esta parte a unos 10 cm de profundidad. El extremo cicatrizado del esqueje sale al aire libre para evitar que le alcancen los microorganismos. El resto del esqueje se ata al tutor. La mejor época para efectuar los esquejes se sitúa al final de la estación seca (en Madagascar, mes de julio), ya que las grandes lluvias garantizan un buen arraigo. Después de 18-24 meses, el joven vainillo comienza a florecer por primera vez.

La época de la floración es variable según la región y la altitud de la plantación:

México: Mayo / Agosto
Madagascar: Noviembre / Enero
Comores: Octubre / Diciembre
La Reunión: Diciembre / Enero
Tahití: Octubre / Enero

Los órganos machos y hembras de las flores están separado por un apéndice y la fecundación natural tiene lugar raramente. En América Central (Méjico), la fecundación natural se efectúa gracias a una pequeña abeja del género Mélipona; en Madagascar los colibríes (Cynniris) pueden efectuar una polinización gracias a su pequeño tamaño. Esta fecundación natural es incierta para las plantaciones, por lo que se recurre a la fecundación artificial.

La flor que se abre durante la noche es efímera y debe fecundarse entre las 6 h y 14 h antes de secarse. Esta operación se efectúa por las operarias de la plantación que deben controlar cotidianamente cada planta. Poseen un pequeño estilete constituido por un trozo de bambú o una espina de limonero. Con este estilete, levantan las lengüetas carnosas separando los órganos machos y hembras, empujando luego la ntena para acercar las masas polínicas al estigma. Una operaria hábil logra fecundar 1000 a 1500 flores por día.

El número de espigas por "escoba" producidas por planta puede acercarse a las 200.

Lo más a menudo, cada inflorescencia está constituida por 10 a 20 espigas por planta. El número de flores fecundadas depende del vigor de las lianas. El número de flores fecundadas debe ser ligeramente superior a lo que hay que conservar en cada espiga con objeto de permitir una selección. Dos a tres semanas después del fin de la floración, se suprimen las vainas menos hermosas para dejar sólo 6 a 8 vainas por escoba. El fruto alcanza el tamaño definitivo 4 a 6 semanas después de la fecundación.

Cuando la fruta alcanza su tamaño definitivo, recobra entonces un verde brillante semejante al de los talos y hojas. La fruta no suelta ningún olor.

En ese momento, en Madagascar, las vainas se marcan para evitar robos. El marcado se efectúa por medio de un trozo de corcho erizado con pequeñas puntas dispuestas en forma de sello (formando por ejemplo una cifra, una letra o un dibujo). Los tejidos heridos por el picado formaran una cicatriz indeleble de color claro. La cosecha tiene lugar 8 a 9 meses después de la fecundación.

La cosecha se efectúa cada día durante varias semanas, ya que las vainas no alcanzan la madurez todas al mismo tiempo. El rendimiento de un vainillo es de 100 a 150 vainas por cosecha, es decir aproximadamente 800 g.