Varios problemas ambientales, de seguridad alimentaria y de salud poblacional se han correlacionado con el uso de sistemas de producción agrícola intensiva en todo el mundo. Este tipo de sistema conduce a la pérdida de biodiversidad y hábitats naturales, altas tasas de uso de agroquímicos y recursos naturales, y afecta la composición del suelo, la salud humana y la calidad nutricional de las plantas en áreas rurales. Por otro lado, los sistemas de cultivo intercalado agroecológicos que respetan la agrobiodiversidad pueden beneficiar significativamente a los ecosistemas, la salud humana y la seguridad alimentaria al modificar el perfil nutricional y el contenido de algunos compuestos bioactivos que promueven la salud en las especies cultivadas en este sistema. Sin embargo, la investigación sobre estrategias de cultivo intercalado se centra más en los beneficios que pueden ofrecer a los ecosistemas y menos en la composición de nutrientes de las plantas, y la información existente está dispersa. El tema merece un estudio más profundo, dado el impacto crítico que podría tener en la nutrición humana. Por lo tanto, el objetivo de esta revisión es recopilar detalles viables sobre el estado de la investigación en el perfil de nutrientes y compuestos bioactivos en sistemas de cultivo intercalado en diferentes regiones del mundo con cultivos mixtos únicos utilizando especies vegetales, junto con los criterios para combinarlas, así como los nutrientes y compuestos bioactivos analizados, para ejemplificar las posibles contribuciones de los sistemas de cultivo intercalado a la disponibilidad y calidad de los alimentos.