Los fertilizantes de nitrógeno (N) son necesarios para mejorar la producción de maíz (L.). El maíz juega un papel importante en la industria ganadera, biocombustibles y nutrición humana. A nivel mundial, menos de la mitad del N aplicado es recuperado por el maíz. Aunque la aplicación de fertilizantes de N puede mejorar el rendimiento del maíz, el exceso de aplicación de N debido al bajo conocimiento de los mecanismos de eficiencia en el uso de nitrógeno (NUE) plantea serias amenazas para la sostenibilidad ambiental. El aumento de la conciencia ambiental y una población humana cada vez mayor hacen necesario mejorar las estrategias de utilización de N en la producción de maíz. Comprender mejor la relación entre el crecimiento y la productividad del maíz y la dinámica de recuperación de N del maíz es de gran importancia. Un mejor entendimiento del control metabólico y genético de la adquisición y removilización de N durante las fases vegetativas y reproductivas es importante para mejorar la productividad del maíz y evitar un uso excesivo de fertilizantes de N. Sincronizar el suministro de N con la demanda de N del maíz a lo largo de la temporada de crecimiento es clave para mejorar la NUE y reducir las pérdidas de N al medio ambiente. Esta revisión examina los mecanismos de uso de N en el maíz para proporcionar una base para impulsar innovaciones que mejoren la NUE y reduzcan los riesgos de impactos ambientales negativos.