用生物进化观点来探讨玉蜀黍的近缘祖先及其演变为现代玉蜀黍的过程。栽培玉蜀黍的野生祖先是一种类玉蜀黍。  

玉蜀黍族（Maydae）内的植物共有7个属，其中玉蜀黍属（zea）和摩擦禾属（Tripsacum）原产美洲。与玉蜀黍有关是类玉蜀黍（Teosinte），俗称大刍草，分类上原为类蜀黍属（Euchlaena），已改为Zea mexicana。

它包括6个一年生的野生种家族，分布于墨西哥、危地马拉、洪都拉斯的广大地域内，与玉蜀黍有很低的亲缘关系，在植株外形和花序器官等方面与玉蜀黍也有相似之处。

从生态习性来看，类玉蜀黍和玉蜀黍一样，是12-13小时短日照的一年生喜温植物。作为一种野生草类，它分布于墨西哥中部玉蜀黍最初驯化的同一地区内。而大多数摩擦禾的种都是多年生野草，具有密集的根茎，这是栽培玉蜀黍从来没有出现过的性状。

细胞学观察表明，墨西哥类玉蜀黍和栽培玉蜀黍的配子染色体基数相同，都是n=10，而摩擦禾的相应基数是n=18。

在现代栽培玉蜀黍和墨西哥类玉蜀黍的小孢母细胞中，粗线期染色体上的染结往往分布于染色体的近中部位；

在摩擦禾和危地马拉类玉蜀黍的相应染色体上则以顶端染结为主，说明与玉蜀黍染色体特征有明显的不同。用人工方法更容易进行类玉蜀黍和栽培玉蜀黍的杂交，在其杂种一代中双亲的相应染色体可以联会成对，呈现同源性，导致良好的结实。

类玉蜀黍在中美洲逐步驯化为栽培玉蜀黍以后，不同玉蜀黍种簇间会经常发生杂交，产生形形色色的变异类型。

分布于美国中西部玉蜀黍带的最高产马齿型玉蜀黍，就是由北部硬粒型玉蜀黍和南部典型深马齿玉蜀黍杂交和选择的产物。