玉米黑粉病菌以异宗结合的方式进行繁殖，其担孢子为单倍体，萌发后产生的单倍体菌丝虽能侵入寄主，但不能形成病瘤和厚垣孢子，异性的单倍体扭孢子或菌丝结合成双核的菌丝以后，才能在寄主体内迅速扩展，刺激寄主组织，形成肿瘤，并产生厚垣孢子。病原菌可在人工培养基上生长，以连续芽殖的方式形成菌落。
冬孢子萌发的适温为26℃～30%，最低为5℃～10℃，最高为35℃～38℃，在水滴中或在98%～100%的相对湿度下都可以萌发。在北方，冬、春干燥，气温较低，冬孢子不易萌发，从而延长了侵染时间，提高了侵染效率；而在温度高、多雨高湿的地方，冬孢子易于萌发失效。
高温多湿有利于厚垣孢子萌发，同时也易使寄主组织柔嫩、机械损伤（如去雄操作、大风、冰雹等）和玉米螟为害伤口等，有利于病原菌侵染为害。前期干旱，后期多雨，或早湿交替出现，也有利于此病的发生。连作、高肥密植往往发病较重。