La alta temperatura es el factor ambiental más importante que limita el rendimiento de la papa (L.). El rendimiento de los tubérculos se ha utilizado para evaluar la tolerancia al calor de algunas variedades de papa, pero el rendimiento de la papa estaba estrechamente correlacionado con el período de maduración. Por lo tanto, es necesario emplear diferentes parámetros para analizar y evaluar de manera integral la tolerancia de la papa al estrés térmico. Este estudio tuvo como objetivo investigar los cambios fisiológicos durante el crecimiento y desarrollo, y desarrollar métodos precisos de evaluación de la tolerancia al calor de las variedades de papa bajo estrés térmico. Se seleccionaron aproximadamente 93 variedades (incluidas líneas élite extranjeras, razas locales y variedades) utilizando un sistema in vitro de inducción de tubérculos (oscuridad continua y 8% de sacarosa en el medio de cultivo) bajo estrés térmico (30 grados C) y condiciones normales (22 grados C) durante 30 días. El rendimiento y el número de tubérculos disminuyeron significativamente bajo estrés térmico en comparación con el control. Un total de 42 variedades fueron seleccionadas inicialmente dependiendo de la formación de tubérculos, después de la selección in vitro, se realizaron pruebas adicionales de las variedades seleccionadas en condiciones ex vitro. Las variedades seleccionadas fueron expuestas a estrés térmico (35 grados C/28 grados C, día/noche) durante 60 días. El estrés térmico llevó a un aumento en la tasa de crecimiento de la altura de la planta, la tasa de crecimiento del cuarto internodo y el daño a la membrana, y debido al daño inducido por el calor a los cloroplastos, disminución en la biosíntesis de clorofila y eficiencia fotosintética. Se extrajeron tres componentes principales mediante análisis de componentes principales. El análisis de correlación y regresión mostró que la tolerancia al calor está positivamente correlacionada con la tasa de crecimiento de la altura de la planta, la tasa de crecimiento del cuarto internodo, el contenido de clorofila b, la tasa fotosintética, la conductancia estomática, la tasa de transpiración, el número de tubérculos y el rendimiento de tubérculos, y negativamente correlacionada con el nivel de daño a la membrana celular. Los nueve rasgos son indicadores precisos y representativos para evaluar la tolerancia de la papa al estrés térmico y podrían determinar una precisión media de pronóstico relativamente alta del 100.0% para el valor de evaluación integral. A través del análisis de conglomerados y la selección, las variedades FA, D73 y C132 tuvieron el valor de evaluación integral más alto al calor, que podría ser seleccionado como variedades resistentes al calor. Este estudio proporciona información sobre los diferentes mecanismos fisiológicos y métodos de evaluación precisos de las variedades de papa bajo estrés térmico, que podrían ser valiosos para futuras investigaciones y mejoramiento.