Los carotenoides, los pigmentos brillantes amarillos, naranjas y rojos de muchas frutas y verduras, son componentes esenciales de la dieta humana como compuestos bioactivos que no se sintetizan en los animales. Como cultivo básico, la papa tiene el potencial de proporcionar cantidades sustanciales de estos nutracéuticos a pesar de su menor concentración en los tubérculos en comparación con los órganos comestibles de otras especies vegetales. Incluso pequeñas ganancias en los niveles de carotenoides en los tubérculos podrían tener un impacto significativo en el valor nutricional de las papas. Esta revisión se centrará en el estado actual y las perspectivas futuras de la biofortificación de carotenoides en la papa con enfoques de mejoramiento convencional y biotecnológico. Se presenta la alta biodiversidad de los niveles y la composición de carotenoides en los tubérculos, con énfasis en el germoplasma nativo poco explotado que representa un amplio reservorio de variantes genéticas útiles para cultivar variedades ricas en carotenoides. La sección siguiente describe los genes estructurales involucrados en el metabolismo y almacenamiento de carotenoides que se sabe que tienen un impacto importante en la acumulación de carotenoides en la papa, junto con las estrategias que aprovecharon sus cambios de expresión para aumentar el contenido de carotenoides en los tubérculos. Finalmente, se discute la escasa información disponible sobre la regulación del metabolismo de carotenoides y los avances futuros deseables en la biofortificación de carotenoides en la papa.