乔家堡村的选址充分反映出黄河流域普通农人对自然条件的深切体验与积极的应对措施。其北向背山，四周有小山环绕，可防冬日凛冽的西北寒风，有益保温取暖。南向面水，可方便生产生活，且利于争取日照、营造良好的气候。具体到乔家大院本身，其轴线并非正南正北，而与地理子午线存在着5度的夹角。其原因在于古人认为子午向轴线与天地并驾齐驱，只有皇宫、寺观方能匹配。以平凡之躯与天地并列，则不免招致祸殃。
气候条件对乔家大院格局的塑造非常明显。就整体布局而言，大院各宅的跨院均设在主院东侧，其内安置灶台等，这显然源于生活经验的积累。晋中属黄土高原地区，冬季天干物燥，且盛行西北风。如将灶台置于西向，一旦失火必然会祸及正房，后果不堪设想。同样，大院中各个狭长的院落也与当地的自然气候息息相关。黄土高原的气候特点是冬季寒冷，西北风盛行；春秋风沙袭人；夏季昼夜温差大、湿度小、降雨少。因此，合院在设计上必须注重冬季的保暖与春、秋两季的风沙防护。想要达到目的，最简单的办法就是不改变房屋尺寸，而将东、西厢房拉向中心，以缩小庭院的东西向尺寸。同时，乔家大院的厢房屋顶高耸，可以有效遮蔽寒风沙土，并减少建筑的热散失。虽然这样处理会影响院内建筑的采光和通风，但权衡之下，显然是防风和保暖更为重要。
乔家大院木骨砖墙、门窗窄小、堡墙高耸的营建方法，同样源于当地的自然和社会条件。就自然条件而言，面对祁县冬日的严寒，相对封闭的砖构是个相当不错的选择。首先，砖瓦的保温能力远胜于木材。其次，尽量减少门窗的面积也是室内保温的有效手段。若论日常使用，则砖瓦也颇能持久。同时，黄土高原降雨少，易发火灾。因为砖瓦的耐火能力相对木材要好得多，所以多用砖构也是宅院防火的有效措施。就社会条件而言，祁县地方清末不甚安定。若遇匪寇来袭，则高耸的砖墙既能防止火攻，又可阻止破墙而入，堪称两全其美。