Las condiciones del entorno agroecológico juegan un papel fundamental en el rendimiento fisiológico de la quinua; sin embargo, debido a la expansión acelerada del cultivo de quinua y la gran diversidad de cultivares presentes en el mundo, no ha sido posible estudiar el efecto que su interacción puede tener, lo que conlleva problemas en la productividad e incluso en la adaptabilidad de los cultivares. El objetivo de esta investigación fue evaluar el rendimiento fisiológico de siete cultivares de quinua bajo tres gradientes de altitud en la región central de Colombia (climas fríos, templados y cálidos). La investigación se desarrolló utilizando un diseño completamente aleatorizado con un arreglo factorial de 3 x 7 donde el primer factor correspondía a las áreas de estudio y el segundo factor a los cultivares seleccionados. Los resultados mostraron un rendimiento altamente diferencial entre las variables fenológicas, fisiológicas y de composición, principalmente entre los cultivares de quinua plantados en climas fríos y los establecidos en climas templados y cálidos. En este sentido, el tiempo transcurrido entre las fenofases, la actividad fisiológica asociada al contenido de clorofila y la eficiencia cuántica del fotosistema II, así como el rendimiento de grano y su contenido de proteínas, están altamente influenciados por el cultivar y el gradiente altitudinal. Los resultados obtenidos respaldan la noción de que el rendimiento fisiológico de la quinua depende en gran medida del entorno edafoclimático al influir en diferentes parámetros agronómicos y de composición de las semillas. Además, fue posible identificar que los cultivares de quinua evaluados se agruparon en dos grandes grupos. El primer grupo está compuesto principalmente por los cultivares Nueva y Soracá, mientras que el segundo grupo incluye los cultivares Nariño y Puno. Estos cuatro cultivares muestran un menor efecto de los factores y su interacción en los parámetros evaluados.