玉米种子主要由种皮、胚乳和胚3部分组成。种皮（seed coat）是果皮与种皮紧密相连不易区分的部分，习惯上均称之为种皮。种皮主要由纤维素构成，表面光滑，一般无色，包围整个种子，约占种子总重量的6%-8%。种皮的主要作用是保护种子不受外力机械损伤和防止病虫害入侵。
胚乳（endosperm）位于种皮内部，最外层由单层细胞组成，这些细胞充满含有大量蛋白质的糊粉粒，组成糊粉层。糊粉层下的胚乳分为粉质胚乳和角质胚乳，二者是由蛋白质所占比例不同来区分的。胚乳占种子总重量的80%-85%，其主要作用是贮藏养料，供给种子萌发所需。
胚（embryo）是新生植物体的雏体，构成种子的最重要部位。胚由胚根、胚芽、胚轴、子叶（盾片）组成。胚根与胚芽的顶端具有生长点，由胚性细胞组成，种子萌发时，这些胚性细胞能很快分裂、长大，使胚根和胚芽分别伸长，突破种皮，长成新植株的根、茎、叶。同时，胚轴也一起生长，成为幼根或幼茎的一部分。子叶是植物体最早的叶，它是种子植物胚的组成部分之一，在大多数植物中为贮藏养料或幼苗时期进行同化作用的器官。
在无胚乳的种子内，子叶特别肥厚，贮藏着大量的营养物质。而在有胚乳的种子内，子叶不发达，但它可从胚乳中吸收养料，供胚发育需要，因此在种子萌发成幼苗的初期，子叶的作用是十分重要的。禾本科植物种子内的子叶，又称为“内子叶”或“盾片”，其功能较为特殊，具有吸收和消化作用。玉米的胚占种子总重量的10%-15%。
