El grueso del endospermo está compuesto por células con alto contenido en almidón y un poco de proteína de zeína. El almidón está compuesto por dos tipos de moléculas, la amilosa y la amilopectina. La amilosa consiste en cadenas no ramificadas de moléculas de glucosa, mientras que las moléculas de amilopectina son cadenas ramificadas de unidades de glucosa. Esta diferencia estructural molecular afecta a los usos alimentarios procesados del almidón de maíz. Las moléculas de amilosa se disuelven más fácilmente en agua caliente y no forman una pasta, mientras que la amilopectina tiende a gelificarse más fácilmente. Las moléculas de amilosa se tiñen de azul en el yodo, pero las de amilosa no se tiñen en el yodo. El endospermo de la mayoría de las variedades de maíz se tiñe de azul debido a la presencia de amilosa, aunque puede ser sólo el 25% del almidón total del endospermo.
El gen mutante recesivo waxy (wx) inhibe la producción de moléculas de amilosa. Esto da lugar a la producción de almidón total de amilopectina. Se identifica fácilmente por la reacción del yodo. Al ser recesivo, el gen debe estar presente tanto en el progenitor femenino como en el masculino de la semilla híbrida, lo que requiere el aislamiento de la contaminación durante el aumento de la semilla parental, la semilla híbrida y la producción de grano. El gen recesivo extensor de amilosa (ae) aumenta en gran medida la porción de amilosa del almidón del endospermo. Esto también requiere el aislamiento en todos los pasos desde la semilla hasta la producción de grano para mantener el mayor contenido de amilosa. Ambos tipos de almidón afectan al uso final del grano de maíz, desde la digestibilidad animal hasta el procesamiento industrial. La enzima amilasa digiere la amilosa y el componente de cadena recta de las moléculas de amilopectina, pero no las ramificaciones.
Tres genes de maíz dulce (azucarado, azucarado mejorado, encogido-2) inhiben o retrasan la formación de almidón en el endospermo. Se utilizan solos y en combinación para las variedades de maíz dulce.
La principal proteína de las células del endospermo es la zeína. Se sintetiza en el retículo endoplásmico de las células del endospermo a medida que los aminoácidos se conectan en grandes moléculas. La dureza del grano está relacionada con la estructura, la cantidad y la forma de estas moléculas. Se han identificado muchas mutaciones que afectan al contenido de aminoácidos de la proteína zeína. El gen recesivo opague-2(o2) para la inclusión de aminoácidos de alta lisina en la zeína es útil para proporcionar un aminoácido esencial para la alimentación animal. Desgraciadamente, resta dureza al grano. Otro mutante llamado floury-2 (fl2) aumenta el componente de aminoácidos de metionina de la zeína. Ambos genes son recesivos, por lo que es necesario aislarlos para conseguir su pureza. Ambos genes afectan a la dureza del grano y, por lo tanto, pueden afectar a su procesamiento.
Los humanos han hecho selecciones de maíz para los genes que se ajustan a sus usos y culturas durante mucho tiempo. Las selecciones han incluido la genética del endospermo.