El ají es producido por agricultores familiares en el centro de Chile incorporando tecnologías modernas y manteniendo prácticas tradicionales. Aunque el ají está profundamente arraigado en la cultura local, el sistema agrícola que respalda su producción y el germoplasma involucrado están poco estudiados. Este trabajo se centró en dos principales variedades locales que carecen de información sobre qué características (agronómicas, morfológicas y químicas) las distinguen y qué tan distintas son. También es de gran importancia profundizar en nuestra comprensión del sistema agrícola y los aspectos que pueden afectar su sostenibilidad. Se aplicó un enfoque integrado para la evaluación de las características sociales de los agricultores, el sistema de cultivo, los rasgos morfológicos y los componentes químicos seleccionados. Entre las variedades locales, la morfología de la flor y el fruto era claramente distinta. El contenido total de fenoles, la capacidad antioxidante y el contenido total de carotenoides mostraron valores más altos en los frutos de que en . Ambas variedades locales tenían un contenido total de fenoles más alto que otras variedades en el mundo. Los agricultores atribuyen atributos distintos a las variedades locales con respecto al rendimiento agronómico, la calidad de la fruta y las aplicaciones de procesamiento. Características que pueden afectar la sostenibilidad del sistema agrícola son el tamaño pequeño de las fincas, los parientes que trabajan como empleados y el bajo nivel educativo de los agricultores. Las variedades estudiadas son distintas y representan material genético único producido en un sistema agrícola que enfrenta importantes desafíos donde los agricultores se han adaptado a presiones socioeconómicas, externalizando la producción de plantas, reduciendo costos de cosecha y desarrollando innovaciones en productos y marketing.