À l’ouest du village, les terrasses de l’Aygues sont formées de cailloutis, d’argiles et de sables fins (sols bruns clairs). Elles présentent des alluvions épaisses et une alternance de bancs de galets avec des matrices argileuses assez abondantes.
Les substrats sableux favorisent l’existence de tannins délicats qui procurent aux vins finesse et fraîcheur.
Terroir frais, les terrasses de l’Aygues sont propices à faire naître des vins aux parfums de fruits rouges et de réglisse tout en fraîcheur et en légèreté.
Au nord de la commune, les collines du miocène ou « Montagne du Ventabren » constituent l’un des terroirs majeurs de Cairanne. L’érosion y a taillé des cailloutis calcaires à rares silex, qui alternent avec des marnes, empruntés au miocène.
De nombreuses veines argileuses complètent la beauté de ce terroir unique.
Le piémont des collines est nourri par le ruissellement ayant emprunté au relief ses cailloux et son argile.
Ce terroir procure aux vins des arômes de fruits noirs et d’épices tout en complexité et en profondeur.
Au sud du village, les terrasses des Garrigues s’étendent de part et d’autre du lieu-dit les Garrigues – apport de l’ancien lit de l’Ouvèze. Elles sont constituées d’alluvions caillouteuses qui reposent sur des matériaux à grains fins datant de l’âge tertiaire – sols rouges argileux riches en oxyde de fer.
Ce plateau ventilé et ensoleillé offre un équilibre propice à des maturités optimales qui apportent générosité et gourmandise aux vins.
Cairanne bénéficie d’un climat méditerranéen, chaud et sec, caractérisé par un important ensoleillement et une forte influence du mistral. Facteur déterminant du terroir, le mistral favorise le bon état sanitaire des vignes. Les pluies, quant à elles, se concentrent majoritairement au printemps et en automne.