Con người căn cứ vào độ dẻo, dính của gạo sau khi nấu chín để phân biệt gạo thành hai loại: loại gạo dẻo, dính và loại gạo không dẻo, dính; gạo dẻo, dính gọi là gạo tẻ, gạo không dẻo, dính gọi là gạo tiên. Sau này, gọi gạo có độ dẻo, dính nhiều nhất là gạo nếp. Ngày nay, người ta đã hiểu rõ nguồn gốc của sự khác nhau tính dính của gạo, chủ yếu là do tình trạng ba loại tinh bột khác nhau tạo ra.
Gạo chưa giã là bộ phận phôi nhũ của thóc và mang thêm một cái phôi nhỏ xíu. Gạo sau khi gia công chỉ giữ lại phần phôi nhũ, trong tế bào phôi nhũ có tinh bột, tinh bột là do rất nhiều các phân tử đường gluco tạo thành. Thành phần của chất tinh bột này có hai loại: một loại gọi là amylocellulo, khoảng do 500 phân tử đường gluco tạo thành, liên kết xếp thành dạng đường thẳng; một loại gọi là amylopetic, có khoảng hơn 1.000 phân tử đường gluco tạo thành, sắp xếp thành dạng nhánh. Thành phần chất amylopetic trong gạo cao, sau khi nấu chín, tính dính nhiều. Ngược lại, thành phần chất amylocellulo trong gạo cao thì khi nấu chín xong tính dính ít. Nói về gạo nếp, có trên 80% hoặc hầu như toàn bộ là thành phần amylopetic, còn thành phần amylocellulo cực ít, chỉ chiếm khoảng 1%. Gạo tiên chỉ có thành phần chất amylocellulo. Thành phần chất amylocellulo của gạo tẻ ít hơn gạo tiên.
Do tính chất tinh bột của cả ba loại gạo khác nhau, tính chất vật lí của chúng cũng khác nhau. Sự khác biệt rõ nét nhất là phản ứng nhiễm sắc thể đối với i ôt, amylocellulo có thể ghép được với i ôt. Phương pháp thử nghiệm đơn giản nhất là cắt ngang hạt gạo ra, trên mặt cắt bôi ít dung dịch “i ốt – (kaliiotua KI)”, quan sát biểu hiện màu sắc của nó: gạo nếp lên màu đỏ xanh, còn gạo tiên hoặc gạo tẻ lên màu tím lam. Nếu dùng dung dịch ngâm ra từ gạo để thử cũng được kết quả như vậy.
Độ trong suốt của gạo cũng không giống nhau, gạo tiên và gạo tẻ hơi trong đục, còn gạo nếp thì không thấu sáng, gần như màu trắng sữa giống sáp. Có một loại gạo nếp gọi là “nếp âm”, cũng giống như gạo tẻ và gạo tiên, đục, nhưng khi sấy khô liền biến thành màu trắng sữa không trong suốt. Vì vậy, nước ngoài người ta còn gọi gạo nếp không trong suốt là “gạo chất sáp”, gạo tiên và gạo tẻ đục gọi là “gạo không chất sáp”.
Xét về mặt hình dáng của hạt gạo, gạo tiên và gạo tẻ có sự khác biệt. Gạo tiên hẹp dài, thường bẹt; gạo tẻ thì ngắn, tròn trịa; gạo nếp có hạt giống gạo tiên, có hạt giống gạo tẻ. Ba loại gạo kể trên ngoài thành phần amylocellulo, amylopetic khác nhau ra, gạo nếp có chứa nhiều chất keo dính, amylum solubile, đường mạch nha khá nhiều hơn so với gạo tiên và gạo tẻ. Sau khi gạo nếp nấu xong rất dính, có công dụng độc đáo trong việc dùng làm đồ ăn như làm cơm nắm, bánh dày, bánh nếp, nấu cháo, ủ rượu… Gạo tiên thì không thích hợp để làm những sản phẩm này.
Tính hút nước và thời gian, nhiệt độ để tinh bột thành keo hóa của gạo tiên, gạo tẻ và gạo nếp cũng khác nhau, tính hút nước của gạo tiên lớn nhất, gạo tẻ đứng thứ hai, gạo nếp ít nhất. Vì vậy thời gian nấu cơm, gạo tiên thêm nước nhiều, gạo tẻ thêm nước ít hơn, gạo nếp rất ít nước. Tính nở khi nấu cũng là gạo tiên nhiều nhất, gạo tẻ ít và gạo nếp ít nở nhất. Khi tinh bột tăng nhiệt thành hồ hóa, nhiệt độ gạo tiên cần cao nhất rồi đến gạo tẻ, gạo nếp thấp nhất, thời gian cần là gạo tiên dài nhất, gạo tẻ và gạo nếp ngắn nhất, cho nên khi nấu cháo, gạo nếp nhanh nhất, gạo tiên lâu nhất.