马铃薯的蛋白质营养价值很高，其品质相当于鸡蛋的蛋白质，容易消化、吸收，优于其他作物的蛋白质。而且马铃薯的蛋白质含有18种氨基酸，包括人体不能合成的各种必需氨基酸。高度评价马铃薯的营养价值，是与其块茎含有高品位的蛋白质和必需氨基酸的赖氨酸、色氨酸、组氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和蛋氨酸的存在是分不开的。马铃薯块茎含有多种维生素和无机盐。食用马铃薯有益于健康与维生素的作用是分不开的。特别是维生素C可防止坏血病，刺激造血机能等，在日常吃的大米、白面中是没有的，而马铃薯可提供大量的维生素c。块茎中还含有维生素A(胡萝卜素)、维生素B1，(硫胺素)、维生素B2(核黄素)、维生素pp(烟酸)、维生素E(生育酚)、维生素B3(泛酸)、维生素B6(吡哆醇)、维生素M(叶酸)和生物素H等，对人体健康都是有益的。此外，块茎中的无机盐如钙、磷、铁、钾、钠、锌，锰等，也是对人的健康和幼儿发育成长不可缺少的元素。马铃薯块茎中含有丰富的膳食纤维，并含有丰富的钾盐，属于碱性食品。马铃薯具有抗衰老的功效。它含有丰富的维生素B1、B2、B6和泛酸等B族维生素及大量的优质纤维素，还含有微量元素、氨基酸、蛋白质、脂肪和优质淀粉等营养元素。
马铃薯是碳水化合物，但是其含量仅是同等重量大米的1/4左右。研究表明，马铃薯中的淀粉是一种抗性淀粉，具有缩小脂肪细胞的作用。
马铃薯是非常好的高钾低钠食品，很适合水肿型肥胖者食用，加上其钾含量丰富，几乎是蔬菜中最高的，所以还具有瘦腿的功效。