在人工控制自花授粉情况下，经若干代，不断淘汰不良的穗行，选择农艺性状较好的单株进行自交，从而获得农艺性状较整齐一致、遗传基础较单纯的系，称为自交系。优良自交系间杂交所产生的生活力强、产量高的杂种后代，称为自交系间杂交种。其农艺性状优于品种或品种间杂交种。一般增产20～30%。在玉米上应用较多，水稻也有应用。

自交系就是一个单株经过连续多代自交而形成的一个株系。植株是天然异花受粉作物，任何一个品种都是遗传上十分复杂的群体，经人工严格自花授粉（自交）后，遗传性上一系列特征特性发生分化；而分化出来的各个家系，随着自交代数的增加，遗传性日趋纯合整齐；最后，在每个家系中的所有个体均表现出一致的性状，就形成整齐一致的自交系了。来源于同一单株自交形成的各自交系称为“姊妹系”。

由于严格自花授粉，自交系一般都产生生活力衰退的现象。表现为植株变弱小，并出现一些平常少见的畸形性状，如白苗，黄苗，条纹叶，丛生叶，对生叶，长出雌雄同花器官和无苞叶果穗等。这些大多数是隐性性状，经自交才显现出来的。

植株自交后会产生两种现象，其一是引起植株生活力的显著衰退，造成减产；其二是性状出现多样性，即分离现象。植株自交后发生的性状分离，一般有以下几种表现：

1．苗势弱，出苗和生长缓慢，幼苗不整齐。幼苗叶色变化较大，由黄到绿有很多连续变化，并有白苗和黄、白条纹苗等。

2．植株形态多样。如株高降低，高矮不等；叶形有呈直立或弧形下垂的，还有极度宽、窄、短、长等形态。

3．抽雄、吐丝及成熟期早晚很不相同。雄花序分枝多少，花药的颜色，雌穗粗、细、长、短及花柱颜色等均有较大差别。有时出现雌、雄花期不协调及雌、雄花败育的类型。

4．粒色有红、黄、白、紫等色，轴色有白、红、粉红、紫红等。籽粒类型有马齿、硬粒、偏马齿、偏硬粒型等。粒形有长、短、圆、扁、大、小等。粒重差异很大。

5．抗病性、抗倒性、抗旱性、耐高温、耐涝性的强弱有很大差别。

一般观点认为，为了产生适应于一定生态条件的高产稳产杂交种。优良自交系应具有的特点是：配合力高、产量高、性状整齐一致。

1．配合力

配合力分为一般配合力和特殊配合力两种，其遗传控制系统比较复杂。配合力是自交系最重要的特性，一个优良自交系应具有较高的配合力。配合力在育种过程中可通过基因重组和优良基因型的选择而得到改良。

2．产量

鉴于生产上以种植单交种为主，为了提高亲本繁殖和杂交种的制种产量，降低生产成本．优良自交系应具有较高的自身产量和适宜高产制种的某些性状。如种子发芽势强、幼苗强壮、雌雄花期协调、散粉性好。父本花粉量较大，开花期长。母本吐丝快、结实性好、籽粒产量高，脱水快等。

3．植株及穗部性状

株型包括紧凑、半紧凑和平展型。适宜株型的要求是：中秆或半矮杆；叶片宽度适宜，穗位在茎秆中部偏下；茎秆韧性好，根系和支持根发达，抗根倒和茎部倒折。苞叶长度适合、不过长、不露尖。穗型一般要求或长穗，或粗穗，穗轴较细，籽粒中大粒以上，粒形较长，粒色一致，结实性好，不秃尖，籽粒穗行数幅度为12～20行。

4．可见性状整齐一致

性状整齐度越高，表明自交系的纯合程度越高。只有纯度高的自交系才能生产出纯合度高的杂交种，在自交系的繁殖过程中才便于保纯，不致于因自交系个体间遗传上的差异而迅速混杂退化，导致丧失其利用价值。自交系的配合力高低也与其纯合程度有直接关系。