Năng suất lúa được hình thành bởi 3 yếu tố là: Số bông/đơn vị diện tích; số hạt trên bông; tỉ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt.
Trong các yếu tố trên số bông có tính quyết định và hình thành sớm nhất, yếu tố này phụ thuộc nhiều vào mật độ, khả năng đẻ nhánh, khả năng chịu đạm.
Các giống lúa mới thấp cây, lá đứng, đẻ khoẻ, chịu đạm có thể cấy dày để tăng số bông/đơn vị diện tích.
Số hạt trên bông bằng hiệu số của số hoa phân hoá trừ đi số hoa thoái hoá. Yếu tố này phụ thuộc nhiều vào đặc tính của giống và điều kiện ngoại cảnh. Hiện nay, các giống lúa mới cải tiến thường có số hạt/bông cao. Giống có tỷ lệ hạt chắc cao sẽ cho năng suất cao. Tỷ lệ hạt chắc được quyết định vào thời kỳ trước và sau trỗ bông. Nguyên nhân các giống lúa có tỷ lệ lép cao là do thời kỳ này lúa gặp nhiệt độ, ẩm độ quá cao hoặc quá thấp làm hạt phấn mất sức nẩy mầm hoặc trước đó vòi nhuỵ phát triển không hoàn toàn, tế bào mẹ hạt phấn bị hại. Do vậy, để có tỷ lệ chắc cao nên bố trí thời vụ sao cho khi lúa làm đòng và trỗ gặp điều kiện thời tiết thuận lợi.
Khối lượng 1000 hạt là yếu tố quan trọng cấu thành năng suất lúa. Yếu tố này chủ yếu phụ thuộc vào đặc tính di truyền của giống mà ít chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh. Giai đoạn từ khi lúa trỗ đến chín sữa có ảnh hưởng quyết định đến khối lượng 1000 hạt, nếu trong giai đoạn này nhiệt độ thuận lợi cho việc vận chuyển chất khô vào hạt và bộ lá lúa, nhất là lá đòng còn xanh thì khối lượng 1000 hạt sẽ cao (Nguyễn Thị Trâm, 1998).
Vũ Tuyên Hoàng và Luyện Hữu Chỉ (1998) giống lúa bông to hạt to cho năng suất cao, vật liệu chọn giống có năng suất cá thể cao thì sẽ cho năng suất cao. Còn Nguyễn Văn Hiển và Trần Thị Nhàn (1982) khi nghiên cứu độ thoát cổ bông cho biết: Những giống cho bông thoát hoàn toàn thường cho tỷ lệ hạt chắc cao.
Mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất thực chất là mối quan hệ giữa cá thể và quần thể. Mối quan hệ này có hai mặt: Khi mật độ số bông tăng trong phạm vi nào đó thì khối lượng bông giảm ít nên năng suất cuối cùng tăng - đó là quan hệ thống nhất. Nhưng số bông tăng cao quá sẽ làm khối lượng bông giảm nhiều, lúc đó năng suất sẽ giảm - đó là quan hệ mâu thuẫn. Vì vậy cần phải điều tiết mối quan hệ này sao cho hợp lý để năng suất cuối cùng là cao nhất.
Sự tương quan giữa năng suất và số bông/khóm ở mỗi giống lúa là khác nhau, ở giống bán lùn có tương quan chặt (r = 0,85), nhóm lùn (r = 0,62), nhóm cao cây (r = 0,54). Sự tương quan giữa năng suất và số hạt trên bông thì ngược lại, nhóm cao cây (r = 0,96), nhóm lùn (r = 0,66), nhóm bán lùn (r = 0,62). Còn sự tương quan giữa năng suất và chiều cao cây thì nhóm lùn là chặt nhất (r = 0,62), nhóm bán lùn (r = 0,49) nhóm cao cây (r = 0,37) (Nguyễn Văn Hoan, 2002).