馬鈴薯的蛋白質營養價值很高，其品質相當於雞蛋的蛋白質，容易消化、吸收，優於其他作物的蛋白質。而且馬鈴薯的蛋白質含有18種氨基酸，包括人體不能合成的各種必需氨基酸。高度評價馬鈴薯的營養價值，是與其塊莖含有高品位的蛋白質和必需氨基酸的賴氨酸、色氨酸、組氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和蛋氨酸的存在是分不開的。馬鈴薯塊莖含有多種維生素和無機鹽。食用馬鈴薯有益於健康與維生素的作用是分不開的。特別是維生素C可防止壞血病，刺激造血機能等，在日常吃的大米、白麵中是沒有的，而馬鈴薯可提供大量的維生素c。塊莖中還含有維生素A(胡蘿蔔素)、維生素B1，(硫胺素)、維生素B2(核黃素)、維生素pp(煙酸)、維生素E(生育酚)、維生素B3(泛酸)、維生素B6(吡哆醇)、維生素M(葉酸)和生物素H等，對人體健康都是有益的。此外，塊莖中的無機鹽如鈣、磷、鐵、鉀、鈉、鋅，錳等，也是對人的健康和幼兒發育成長不可缺少的元素。馬鈴薯塊莖中含有豐富的膳食纖維，並含有豐富的鉀鹽，屬於鹼性食品。馬鈴薯具有抗衰老的功效。它含有豐富的維生素B1、B2、B6和泛酸等B族維生素及大量的優質纖維素，還含有微量元素、氨基酸、蛋白質、脂肪和優質澱粉等營養元素。

馬鈴薯是碳水化合物，但是其含量僅是同等重量大米的1/4左右。研究表明，馬鈴薯中的澱粉是一種抗性澱粉，具有縮小脂肪細胞的作用。

馬鈴薯是非常好的高鉀低鈉食品，很適合水腫型肥胖者食用，加上其鉀含量豐富，幾乎是蔬菜中最高的，所以還具有瘦腿的功效。