Процесс цветения пшеницы проходит следующим образом: цветковые чешуи (обычно средних колосков) в результате сильного набухания лодикул начинают постепенно расходиться, образуя между собой угол до 25—40°, в зависимости от погодных условий.
В это время нити Тычинок удлиняются, вынося кверху пыльники, наполненные пыльцой светло-желтого цвета. Перед окончательным выходом пыльников наружу они растрескиваются снизу, и часть пыльцы высыпается на рыльце своего цветка. Рыльце пестика к этому времени готово к восприятию пыльцы. После выхода тычинок из цветковых чешуй нити их теряют тургор, пыльники повисают над чешуями, растрескиваются, а оставшаяся в них часть пыльцы высыпается и разносится ветром. Эта пыльца может попасть на рыльце своих и частично других цветков и колосьев.
Пыльца, попавшая на рыльце, начинает набухать и прорастать, проникая через пестик в завязь цветка. После этого одна из мужских гамет сливается с яйцеклеткой и образует зародыш, другая — с центральным ядром зародышевого мешка и дает начало эндосперму. Таким образом, происходит двойное оплодотворение. Бывают случаи, когда сливается только одна гамета с центральным ядром зародышевого мешка. В этом случае зародыш в зерне не образуется. Явление беззародышевости семян пшеницы встречается очень редко и представляет большой интерес для науки. После оплодотворения яйцеклетки рост стебля, листьев и корней почти прекращается.