Tarwebloemen staan in een samengestelde bloeiwijze, beter bekend als een tarwe aar. De aar bestaat uit een aaras en aartjes. De aaras staat rechtop zonder zich te vertakken, bevat talrijke knopen en draagt één aartje bij elke knoop.
Elk aartje bestaat uit 2 kafjes en 3 tot 9 bloempjes. De tarwebloem is perfect (biseksueel) en bestaat uit 1 lemma, 1 palea, 3 meeldraden, 1 stamper en 2 lodicula. Afhankelijk van de cultivar hebben sommige lemma's awns, terwijl andere geen awns hebben.
De structuur van de tarwebloem is aangepast voor efficiënte zelfbestuiving. Het lemma en de palea omsluiten en beschermen de voortplantingsorganen. De drie meeldraden produceren stuifmeel, terwijl de enkele stamper de eierstok bevat die kan uitgroeien tot een tarwekorrel. De twee lodicules, kleine schubben aan de basis van de bloem, spelen een cruciale rol bij het openen van de bloem door op te zwellen tijdens de anthese.
De bloei, of anthese, van tarwe vindt meestal plaats 3 tot 5 dagen na het ontkoppen onder normale temperatuuromstandigheden. Tarwe met een late bloei kan 1 tot 2 dagen na de kop bloeien, of zelfs op dezelfde dag onder omstandigheden met hoge temperaturen. Omgekeerd kunnen lage temperaturen de bloei uitstellen met 7 tot 8 dagen of meer na de kop.
Dagelijkse bloeipatronen in tarwe laten piekactiviteit zien in de ochtend, met verminderde activiteit in de middag en minimale bloei in de vroege ochtend en avond. Dit patroon geeft informatie over de optimale timing voor stuifmeelverzameling en kunstmatige bestuiving (ochtend) en emasculatie van moederlijnen (vroege ochtend of avond).
Afzonderlijke tarwebloemen blijven over het algemeen 15 tot 20 minuten open. De hele aar voltooit de bloei na 2 tot 3 dagen, hoewel sommige er wel 8 dagen over kunnen doen.
Tarwe heeft een specifieke bloeivolgorde:
Dit opeenvolgende bloeipatroon zorgt voor een succesvolle bestuiving en zaadzetting in de hele plant.

Tarwe is overwegend zelfbestuivend, met een natuurlijke uitkruising van minder dan 1%. Dit percentage kan echter variëren afhankelijk van omgevingsfactoren en cultivarkenmerken.
Factoren die de uitkruisingspercentages beïnvloeden zijn onder andere:
Inzicht in deze bloei- en bestuivingseigenschappen is cruciaal voor tarweveredelingsprogramma's en het behoud van genetische zuiverheid bij zaadproductie. De beperkte levensvatbaarheid van stuifmeel en de overheersende zelfbestuiving hebben de evolutiegeschiedenis van tarwe gevormd en beïnvloeden nog steeds de moderne veredelingstechnieken.