En los últimos años, la quinoa, como un material alimenticio nutritivo y sostenible, ha ganado una creciente popularidad en todo el mundo. Para investigar la diversidad de características nutricionales entre diferentes cultivares de quinoa y explorar sus posibles beneficios para la salud, se compararon los metabolitos de cinco cultivares de quinoa (QL-1, SJ-1, SJ-2, KL-1 y KL-2) mediante un análisis metabolómico no dirigido basado en UPLC-ZenoTOF-MS/MS en este estudio. Se identificaron un total de 248 metabolitos en 13 categorías. Aunque las composiciones de metabolitos eran generalmente similares entre los diferentes cultivares de quinoa, existían variaciones significativas en sus respectivos contenidos de metabolitos. Entre los metabolitos identificados, los aminoácidos/ péptidos, nucleósidos, saponinas y ácidos fenólicos fueron los más abundantes. Notablemente, SJ-1 mostró el perfil de metabolitos más distinto en comparación con los otros cultivares. Se encontró que los aminoácidos/ péptidos y nucleósidos eran factores cruciales que contribuían al perfil único de metabolitos de SJ-1. En conjunto, estos metabolitos mencionados representaron un sustancial 60% del total de metabolitos observados en cada variedad de quinoa. Además, se observó una correlación entre la actividad de captura de radicales DPPH y el contenido fenólico libre de la quinoa. Las variaciones en el contenido fenólico resultaron en diferentes capacidades antioxidantes entre los cultivares de quinoa, y SJ-1 mostró niveles fenólicos más bajos y una actividad antioxidante más débil que los demás. Estos resultados pueden proporcionar información importante para el desarrollo de recursos de quinoa.