Chất lượng gạo được đánh giá về chất lượng xay xát, chất lượng thương phẩm, chất lượng dinh dưỡng, chất lượng cơm.
Chất lượng xay xát được xem xét ở 2 chỉ tiêu gồm tỷ lệ gạo lật và gạo xát tính theo % khối lượng thóc, tỷ lệ gạo nguyên tính theo % khối lượng gạo xát.
Tỷ lệ gạo nguyên là tính trạng di truyền bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi môi trường, đặc biệt là nhiệt độ và ẩm độ trong suốt thời gian lúa chín đến thu hoạch. Tỷ lệ gạo nguyên có mối quan hệ chặt chẽ với độ cứng của hạt và độ bạc bụng, chịu ảnh hưởng lớn bởi kỹ thuật sau thu hoạch (gặt đập, phơi sấy, tồn trữ...) (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Tỷ lệ gạo nguyên còn phụ thuộc vào thời điểm thu hoạch và tuốt lúa khác nhau. Những nghiên cứu của Bùi Chí Bửu (1998) cho thấy tỷ lệ gạo nguyên cao nhất khi thu hoạch vào lúc chín 28-30 ngày. Tiến hành thu sớm sau khi lúa trỗ 20 ngày hoặc thu muộn sau khi lúa trỗ 35 ngày thì tỷ lệ gạo nguyên đều thấp.
Chất lượng thương phẩm được xem xét ở các chỉ tiêu: kích thước, hình dáng, độ bóng và độ trong của hạt gạo. Hạt gạo càng dài, càng trong (tỷ lệ bạc bụng thấp) thì càng được ưa chuộng theo thị hiếu của thị trường quốc tế (chủ yếu theo tiêu chuẩn gạo Thái Lan). Hình dạng, kích thước của gạo lật của các giống
lúa khác nhau có sự khác nhau rất lớn. Loại hạt ngắn đặc trưng cho lúa Japonica, loại hạt dài đặc trưng cho lúa
Indica. Về thương phẩm cũng như về mặt sử dụng, gạo gãy được xếp sau gạo nguyên. Gạo gãy không khác gạo nguyên về giá trị dinh dưỡng nhưng khác nhau về khả năng hút nước và lượng chất rắn khuyếch tán vào nước nấu. Tấm là phần hạt gạo bị gãy vụn, bé hơn một nửa gạo nguyên. Trong tấm còn có phôi và dính một ít lớp cám. Cám chủ yếu là phần vỏ cám ngoài của gạo lật cùng với phôi và bột từ nội nhũ tách ra khi xát. Trong các sản phẩm xay xát, cám là phần giàu protein, lipid, chất khoáng, vitamin. Nhược điểm của cám là chứa các acid béo không no (ở trạng thái tự do và trong lipid) dễ bị oxy hoá tạo thành các sản phẩm có mùi hôi khét. Cám chứa nhiều cellulose gây khó khăn cho việc tiêu hóa.
Chất lượng dinh dưỡng liên quan đến hàm lượng protein và tinh bột. Hàm lượng protein là một chỉ tiêu quan trọng đối với chất lượng dinh dưỡng của hạt gạo. Protein có trong gạo được đánh giá cao hơn so với các loại ngũ cốc khác vì lượng lysine chiếm trung bình khoảng 4% protein. Hàm lượng
protein của lúa thường trung bình khoảng 7% ở gạo xát trắng và 8% ở gạo lứt (Vũ Tuyên Hoàng và cs., 1998).
Tinh bột chiếm tỷ lệ trên 90% trong hạt gạo. Nó được hình thành do hai đại phân tử amylose và amylosepectin. Hàm lượng amylose có thể được xem là hợp phần quan trọng nhất, bởi vì nó có tính chất quyết định trong việc làm cho cơm dẻo, mềm hoặc cứng (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000).
Chất lượng nấu nướng liên quan đến hai đặc tính hóa học quan trọng nhất là nhiệt độ hoá hồ và hàm lượng amylose của tinh bột. Nhiệt độ hoá hồ có liên quan đến thời gian nấu cơm, thường thì người ta ưa chuộng loại gạo có nhiệt độ hồ hóa từ trung bình đến thấp. Nhiệt hóa hồ của gạo được xác định bởi nhiệt, khi hạt gạo ở khoảng nhiệt độ nhất định tinh bột trong hạt gạo hút nước và trương lên, khi đó các hạt tinh bột mất đi đặc trưng của chúng và trở lên trong suốt.
Tinh bột của đa số giống lúa Japonica có nhiệt độ hóa hồ từ thấp đến trung bình. Nhiệt độ hoá hồ cao được quan sát ở tinh bột các giống lúa Indica, ở gạo của các con lai giữa Indica và Japonica và các dòng, giống có hàm lượng amylose thấp < 25%.
Việc xác định hàm lượng amylose và nhiệt độ hóa hồ cũng như mối liên quan giữa hai yếu tố này là biện pháp gián tiếp chủ yếu trong chương trình chọn giống lúa nhằm kiến tạo nên các giống lúa có chất lượng nấu nướng tốt.
Khi các hạt tinh bột trương nở, một số phân tử amylose bé nhất sẽ chuyển ra bên ngoài hạt, rồi chúng lại liên hợp với nhau thành các chùm dày đặc, các chùm này sẽ tạo thành gel, tính chất của các gel này phụ thuộc vào hàm lượng tinh bột và đặc biệt là hàm lượng amylose. Xác định độ bền gel để phân biệt các loại gạo có hàm lượng amylose cao với các chất lượng chế biến khác nhau.
Tính trạng mùi thơm: mùi thơm là một trong những tính trạng quan trọng quyết định đến giá trị thương phẩm và chất lượng ăn uống. Tính trạng này dễ mất sau thời gian bảo quản. Mùi thơm của gạo do các hợp chất hóa học tạo nên như este, xeton, aldehyt.