生产上广泛种植的小麦主要分为两类：六倍体面包小麦和四倍体硬粒小麦。面包小麦（Triticum aestivum）是一个含有A、B和D三个基因组的异源六倍体（含AABBDD基因组）。它是由含AA基因组的乌拉尔图小麦与含BB基因组的拟斯卑尔托山羊草（Aegilops speltoides）杂交形成四倍体野生二粒小麦（Triticum turgidum，含有AABB基因组）。野生二粒小麦大约在8000年前被驯化为栽培二粒小麦。栽培二粒小麦与含DD基因组的粗山羊草（Aegilops tauschii）再一次自然杂交，经自然和人类的选择形成如今的六倍体面包小麦。未发生杂交的栽培二粒小麦后来被驯化为四倍体硬粒小麦。
由于普通栽培小麦基因组特别大（四倍体12Gb、六倍体16Gb）而复杂（80%-90%序列为重复序列），致使基因组测序、组装变得十分困难，极大限制了小麦基因组学的研究。如今，随着测序技术、组装算法和染色体构象捕获技术的发展，小麦基因组研究也取得了一系列突破性进展。近期，六倍体面包小麦和四倍体硬粒小麦的共同祖先，野生二粒小麦的基因组测序、拼接和注释工作已经完成，这为我们更清楚的了解小麦的进化史以及进一步发掘优异等位基因提供了重要支持。