Quando fresco, o tubérculo possui cerca de oitenta por cento de água e vinte por cento de matéria seca, da qual a maior parte é amido. A quantidade de proteínas da batata, quando desidratada, é comparável à dos cereais e é bem alta em relação a outros tubérculos e raízes. Além disso, a batata possui pouca gordura e é rica em vários micronutrientes, especialmente vitamina C.
A batata é também uma fonte moderada de ferro, e a vitamina C promove a absorção do mineral. O tubérculo é, ainda, uma fonte básica das vitaminas B1, B3 e B6 e minerais como potássio, fósforo e magnésio, além de conter fibras e antioxidantes, que previne as doenças relacionadas ao envelhecimento.
O valor nutritivo de uma refeição contendo batata depende dos outros componentes e do método de preparação. Por si só, a batata não engorda (e a sensação de saciedade que vem do consumo da batata pode ajudar a controlar o peso, uma vez que o amido no tubérculo cru não pode ser digerido pelos humanos.