土豆具有很高的营养价值和药用价值，其营养素丰富，含有蛋白质、矿物质（磷、钙等）、维生素等多种成分，营养结构也较合理，有“地下苹果”之称。它所含的蛋白质和维生素C、维生素B1、维生素B2比苹果高得多，其中维生素C是苹果的10倍，B族维生素是苹果的4倍，钙、磷、镁、钾含量是苹果的几倍至几十倍不等，尤其是钾的含量，可以说在蔬菜类里排第一位。土豆它富含大量碳水化合物，能供给人体大量的热能。食用土豆后有很好的饱腹感，人只靠土豆和全脂牛奶就足以维持生命和健康。
薯类中含马铃薯是目前世界上除了谷物以外，用作人类主食的最重要的粮食作物，主要食用其地下块茎。
另外，土豆的皮富含绿原酸和硫辛酸。绿原酸有抗氧化和抗癌的功效，硫辛酸可淡斑、防止皮肤老化。土豆还含有能够帮助预防老年疾病的膳食抗氧化剂以及有大量的优质纤维素，有预防便秘和防治癌症等作用。
要想吸收到土豆的真正营养，首先要有量的保证，每天吃薯类食品（马铃薯、白薯、芋头）大约应在80克左右。其次是荤素搭配好，只要搭配好，可以在享受美食的同时，达到保持苗条身材的目的。在吃薯类时，要相应地减少主食的摄取，可按照薯类与主食3∶1—4∶1的比例控制。如果每天吃80克左右的薯类食品，可能有助于降低中风的危险。
对于快餐中比较多的土豆泥、炸薯条，在加工过程中被氧化，破坏了大量的维生素C，使营养成分大大降低。而对于炸薯条来说，易增加脂肪的摄入量，而且炸薯条的油很难判断是否是新鲜的，加上反复高温加热，产生聚合物，像有毒物质环状单聚合物是致癌物质，所以要尽量少吃。
营养学家指出，吃薯类不必担心脂肪过剩，因为它只含0.1％的脂肪，是所有充饥食物中最少的，每天多吃薯类，可以减少脂肪摄入，使多余脂肪渐渐代谢掉。
土豆的营养素含量
土豆营养成分极高，每100克里就含有以下多种营养素：
| 营养素名称 | 含量 | 营养素名称 | 含量 | 营养素名称 | 含量 |
|---|---|---|---|---|---|
| 热量 | 76（大卡） | 钾 | 342（毫克） | 磷 | 40（毫克） |
| 胡萝卜素 | 30（微克） | 维生素C | 27（毫克） | 镁 | 23（毫克） |
| 碳水化合物 | 17.2（克） | 钙 | 8（毫克） | 维生素A | 5（微克） |
| 钠 | 2.7（毫克） | 蛋白质 | 2（克） | 烟酸 | 1.1（毫克） |
| 铁 | 0.8（毫克） | 硒 | 0.78（微克） | 膳食纤维 | 0.7（克） |
| 锌 | 0.37（毫克） | 维生素E | 0.34（毫克） | 脂肪 | 0.2（克） |
| 锰 | 0.14（毫克） | 铜 | 0.12（毫克） | 维生素B1 | 0.08（毫克） |
| 维生素B2 | 0.04（毫克） |