Las patatas son un alimento básico con altas propiedades antioxidantes que pueden afectar positivamente la salud de la población. Los efectos beneficiosos de las patatas se han atribuido a la calidad del tubérculo. Sin embargo, las investigaciones sobre la calidad del tubérculo a niveles genéticos son muy escasas. La hibridación sexual es una estrategia poderosa para producir nuevos y valiosos genotipos de alta calidad. En este estudio, se seleccionaron 42 genotipos de patata en Irán basados en características de apariencia como forma, tamaño, color, ojos de los tubérculos y rendimiento y comercialización de los tubérculos. Los tubérculos fueron evaluados por su valor nutricional y propiedades, a saber, contenido fenólico, flavonoides, carotenoides, vitaminas, azúcares, proteínas y actividad antioxidante. Los tubérculos de patata con pulpa blanca y piel de color tenían niveles significativamente más altos de ácido ascórbico y azúcar total. El resultado mostró que se observaron mayores concentraciones de compuestos fenólicos, flavonoides, carotenoides, proteínas y actividad antioxidante en los tubérculos de pulpa amarilla. Los tubérculos Burren (de pulpa amarilla) tenían más capacidad antioxidante en comparación con los genotipos y cultivares, que no diferían significativamente con los genotipos 58, 68, 67 (amarillo claro), 26, 22 y 12 (blanco). Los coeficientes de correlación más altos en compuestos antioxidantes estaban relacionados con el contenido total de fenoles y FRAP, lo que sugiere que los fenólicos podrían ser predictores cruciales de las actividades antioxidantes. La concentración de compuestos antioxidantes en los genotipos de cría fue mayor que en algunos cultivares comerciales, y se detectaron mayores contenidos y actividades de compuestos antioxidantes en los cultivares de pulpa amarilla. Basado en los resultados actuales, entender la relación entre los compuestos antioxidantes y la actividad antioxidante de las patatas podría ser muy útil en proyectos de cría de patatas.