A colheita do milho deve ser observada de acordo com a maturidade do grão, ou seja, quando grão atingir a maturidade fisiológica, a metade das sementes presentes na espiga apresentam a camada preta no ponto de fixação da semente com o sabugo. Porém, o milho na fase de maturação fisiológica tem umidade do grão alta, entre 33-34%, dificultando dessa forma a operação da colheita, já que não se consegue secar os grãos de forma eficiente sem que ocorram perdas durante processo.
Dessa forma, não havendo a necessidade da colheita antes, é recomendável esperar para colher o grão quando apresentar umidade menor que 22%. O ideal é colher o milho o mais cedo possível, seguindo uma regra prática, colher o grão quando eles apresentarem taxa de umidade de 25 a 18%, porém só quando existir na propriedade infraestrutura adequada à secagem do produto. Se os grãos não forem colhidos para serem secoscom o uso de secadores, a taxa de umidade deve estar entre 18 a 15 %, ficando dessa forma mais fácil de se atingir a umidade de armazenamento que gira em torno de 11 a 13%.
O processo de colheita pode ser feito manualmente ou mecanicamente. A colheita manual causa menos danos à espiga e diminui as perdas no campo, entretanto o rendimento é baixo necessitando dessa forma maior mão-de-obra.