Nhiều dạng ngô được sử dụng làm lương thực - thực phẩm, đôi khi được phân loại như là các phân loài khác nhau:

• Zea mays var. amylacea
• Zea mays var. ceratina
• Zea mays var. everta
• Zea mays var. indentata
• Zea mays var. indurata
• Zea mays var. japonica
• Zea mays var. rugosa
• Zea mays var. saccharata
• Zea mays var. tunicata

Hệ thống này đã bị thay thế (mặc dù không hoàn toàn) trong khoảng thời gian trên 60 năm bởi các phân loại nhiều biến đổi dựa trên nhiều dữ liệu hơn. Các dữ liệu nông học được bổ sung thêm các đặc điểm thực vật học cho phân loại thô sơ ban đầu, sau đó các chứng cứ di truyền học, tế bào học, protein và AND cũng được thêm vào. Hiện tại các phạm trù phân loại là dạng (ít dùng), chủng, phức hợp chủng và gần đây là các nhánh.

Ngô có 10 nhiễm sắc thể (n=10). Chiều dài tổng cộng của các nhiễm sắc thể là 1.500 cM. Một số nhiễm sắc thể của ngô có cái mà người ta gọi là "bướu nhiễm sắc thể": các vùng tạp sắc lặp đi lặp lại cao với vết màu sẫm. Mỗi bướu riêng biệt là đa hình trong số các giống của cả ngô lẫn cỏ ngô. Barbara McClintock đã sử dụng các bướu này để chứng minh thuyết transposon của bà về các "gen thay đổi đột ngột", và với công trình này bà đã đoạt giải Nobel năm 1983 trong lĩnh vực sinh lý học và y học. Ngô vẫn còn là sinh vật mẫu quan trọng cho di truyền học và sinh học phát triển ngày nay.

Tại Hoa Kỳ có một kho trung tâm các đột biến ở ngô, The Maize Genetics Cooperation — Stock Center, do Cục Nghiên cứu Nông nghiệp của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) thành lập và nằm tại Khoa các khoa học cây trồng của Đại học Illinois tại Urbana-Champaign. Tổng cộng bộ sưu tập có gần 80.000 mẫu. Bộ sưu tập này bao gồm vài trăm gen đã đặt tên, cọng với các tổ hợp gen bổ sung và các biến thể có thể di truyền khác. Ở đây có khoảng 1.000 sai lệch nhiễm sắc thể (chẳng hạn các hoán vị hay nghịch đảo) và các nguồn với số nhiễm sắc thể bất thường (như các dạng tứ bội). Dữ liệu di truyền miêu tả các nguồn đột biến ở ngô cũng như vô số các dữ liệu khác về di truyền học của ngô có thể truy cập tại MaizeGDB (Maize Genetics and Genomics Database: Cơ sở dữ liệu di truyền học và bộ gen ngô).[8]

Năm 2005, Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (NSF), Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đã thành lập một côngxoocxiom để xác định trình tự chuỗi bộ gen của ngô. Dữ liệu về chuối AND trong kết quả đã được đưa ngay vào Ngân hàng gen, kho chứa công cộng của các dữ liệu chuỗi gen. Việc thiết lập trình tự chuỗi cho bộ gen ngô là khá khó khăn do kích thước lớn và các sắp xếp phức tạp. Bộ gen ngô có 50.000–60.000 gen nằm rải rác trong 2,5 tỷ bazơ – các phân tử tạo ra ADN – mỗi gen lại có 10 nhiễm sắc thể. (Để so sánh, bộ gen người chứa khoảng 2,9 tỷ bazơ và 26.000 gen.)