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小米為一年生草本植物，生育具春作習性，適合溫暖季節生長，短日性，生育期對氮肥量呈正效應，此特性類似水稻、玉米及高粱。
小米頗具〝生物可塑性〞可生長在溫暖潮濕乃至寒冷乾燥地區，耐旱且根強可深入土壤之潮濕層，可在-2℃或-3℃之早霜下生長，可說遍佈世界五大洲。但大部份生長在溫帶氣候，在美國北方夏季成熟很快，在蘇俄酷熱乾燥之夏季仍能生長，高至海拔2000公尺均有蹤跡，但不易有良好表現。
小米生育期間與氣候之關係，前期要求雨水少、氣候暖和，中期需雨量充沛之高溫條件，後期則以天氣晴朗、陽光充足，晝夜溫差較大之涼爽氣候條件。風對小米生育也有影響，微風通氣有利於光合作用，大風時會造成倒伏而降低產量。
小米的品種從出苗到抽穗日數會因地點而有差別，在大陸其相差可達30〜40日，在大陸110天為早熟品種，111〜125天為中熟品種，125天以上為晚熟品種，一般有春夏二作。在台灣以春、秋兩作均可種植，但春作產量較秋作為佳。
小米種子吸水達自身重量之15﹪時開始緩慢發芽，25〜30﹪時快而整齊，發芽率也高。播種前調製降低含水率可促進種子之萌芽。正常種子在適當水分、氧氣下隨溫度不同，播後1〜3天發芽，4〜7天幼苗出土。小米發芽最低溫為7℃，以18〜24℃發芽最快。在不同性質之土壤，田間含水量10〜35﹪時發芽率為100﹪，但飽和含水量下則不能發芽。