El maíz es un cultivo global crítico, sirviendo como fuente de alimentos, alimento para el ganado y materias primas industriales. Los cambios climáticos, impulsados por el aumento de los niveles de dióxido de carbono atmosférico (CO), tienen efectos sustanciales en la fisiología, el crecimiento y el contenido de nutrientes del maíz. Esta revisión investiga el impacto del CO elevado en el maíz, con un enfoque particular en el aumento de la fotosíntesis, ya que mejora la eficiencia en el uso del agua (EUA), lo que puede llevar a un aumento en la producción de biomasa. A pesar de esto, el CO elevado resulta en una disminución en la concentración de nutrientes esenciales, incluyendo nitrógeno, fósforo, potasio y folato. La reducción en folato, que es vital tanto para el desarrollo de las plantas como para la nutrición humana, plantea desafíos, especialmente para poblaciones que dependen en gran medida del maíz. Además, se propone la biofortificación a través de la cría tradicional y la ingeniería genética como una estrategia para mejorar el nivel de folato en el maíz y mitigar las deficiencias nutricionales. El CO elevado estimula la producción de lignina, mejorando la resistencia al estrés y la capacidad de secuestro de carbono. Sin embargo, el aumento en la lignina rica en guaiacilo puede afectar negativamente la degradabilidad de la biomasa y la eficiencia en la producción de biocombustibles. Los hallazgos enfatizan la importancia de equilibrar la resistencia al estrés del maíz, el perfil de nutrientes y la composición de lignina para abordar los desafíos climáticos futuros. Este equilibrio es esencial para optimizar el cultivo de maíz para la seguridad alimentaria, la producción de biocombustibles y la sostenibilidad ambiental.