La patata è originaria dell'America latina, in particolare di alcune zone del Perù, della Bolivia e del Messico. La sua coltivazione si fa risalire alla civiltà degli Incas e degli Aztechi.
Introdotta in Europa nella seconda metà del sedicesimo secolo fu, per alcuni decenni, considerata come pianta ornamentale. Successivamente venne riconosciuto il suo ruolo alimentare e si diffuse rapidamente la sua coltivazione.
Parmentier, farmacista francese, contribuì a far conoscere le proprietà nutritive della patata prima in Francia e poi in Europa, dopo aver conosciuto questo alimento durante la sua prigionia in Prussia nel 1757. Compì negli anni seguenti studi e sperimentazioni sulla coltivazione dei tuberi con ottimi risultati, tali da sconfiggere la diffidenza di chi considerava la patata solo un alimento per gli animali.
La pianta presenta apparato radicale molto sviluppato ma con scarsa capacità di penetrazione che le fa preferire terreni sciolti e lavorazioni profonde.
Quando il fusto inizia a svilupparsi emette contemporaneamente nella sua parte ipogea degli stoloni, lunghi e numerosi, nelle varietà selvatiche, corti e in numero inferiore nelle varietà coltivate. La parte terminale degli stoloni, ingrossandosi, origina i tuberi che risultano così essere più o meno raccolti intorno all'asse della pianta.
I tuberi sono diversi a seconda delle cultivar e si differenziano per la forma, le dimensioni, il colore della buccia e della polpa. Essi presentano una parte dorsale leggermente convessa ed una ventrale più appiattita.
Le gemme, dette «occhi», si trovano generalmente nella parte apicale opposta al punto di attacco del tubero allo stolone.
L'aspetto della parte aerea della pianta è quello di un cespo a uno o più fusti di altezza variabile, ingrossati ai nodi e di colore verde talora con sfumature violacee.
Le foglie sono di un verde più o meno intenso, composte da 5 a 9 foglioline.
I fiori sono bianchi, rosei o violetti, raccolti in corimbo.
Il frutto è una bacca rotonda e carnosa di colore verde, verde-violaceo o giallastro, con numerosi semi piatti e reniformi. Oltre che per l'aspetto del tubero, le varietà si distinguono anche per la lunghezza del ciclo biologico che varia dai 100 ai 150 giorni.
Riguardo alla destinazione vengono utilizzate cultivar per l'alimentazione che danno tuberi con buona consistenza della pasta, mentre per la produzione di alcol e fecola si preferiscono varietà ricche di amido.All'alimentazione animale si destinano generalmente solo tuberi di scarto.
Le parti verdi della pianta contengono un alcaloide velenoso, la solanina, che compare anche nei tuberi a seguito di una lunga esposizione alla luce.
La raccolta avviene sia manualmente che con l'ausilio di macchine.
Indice di maturità dei tuberi è il graduale ingiallimento della parte aerea e la buona aderenza della buccia alla polpa.
La raccolta può essere anticipata o per motivi di mercato (patata primaticcia) o per evitare pericoli di attacchi tardivi di malattie da virus, nel caso di produzione di patate da seme.
La prima fase della conservazione consiste nel portare il prodotto ad uno stadio di quiescenza, permettendone l'asciugamento e la cicatrizzazione delle lesioni dovute alla raccolta.
Successivamente i tuberi possono essere immagazzinati in silos aerati o in celle ad aria condizionata.
Le patate destinate al consumo devono rimanere costantemente al buio mentre, al contrario, quelle da semina, si dispongono in cassette in locali molto luminosi dove i germogli si sviluppano vigorosi grazie all'inverdimento totale del tubero.