Este estudio tuvo como objetivo investigar los efectos de diferentes calidades de luz en el desarrollo morfológico, las características fotosintéticas, la estructura estomática y el rendimiento de la papa, proporcionando orientación teórica y práctica para optimizar los entornos de luz en sistemas agrícolas controlados y mejorar la producción eficiente de microtubérculos de papa. Se aplicaron seis calidades de luz: blanca, roja, azul, verde, roja lejana y ultravioleta, para evaluar sistemáticamente sus efectos. Los resultados mostraron que la calidad de la luz influyó significativamente en los rasgos morfológicos de las plantas y el metabolismo fisiológico. La luz roja y azul demostraron los efectos promotores más pronunciados. Bajo luz roja, la altura de la planta y el diámetro del tallo aumentaron en un 57.47% y un 31.10%, respectivamente, en comparación con la luz blanca, mientras que el peso de un solo tubérculo aumentó en un 20.09%, a pesar de una reducción del 14.96% en el número de tubérculos por planta. La luz azul mejoró significativamente el contenido de clorofila (en un 20.35%) y la densidad estomática (los estomas adaxiales aumentaron en un 28.85%), lo que llevó a un aumento del 38.98% en el número de tubérculos, un aumento del 51.79% en el peso de un solo tubérculo y una notable mejora del 110.37% en el rendimiento total por planta, en comparación con la luz blanca. En contraste, la luz verde promovió moderadamente la fotosíntesis en las hojas inferiores, pero redujo el rendimiento total en un 39.90%. La luz roja lejana (740 nm) y la luz ultravioleta (390 nm) inhibieron severamente el crecimiento de las plantas y no lograron inducir la formación de tubérculos. El análisis de correlación reveló una relación positiva altamente significativa entre el contenido de clorofila, la tasa fotosintética neta, la densidad estomática y el rendimiento por planta (r = 0.96, < 0.01). Este estudio evaluó sistemáticamente los efectos independientes de la calidad de luz única en el crecimiento y la producción de papa por primera vez, aclarando las ventajas regulatorias de la luz roja y azul, y proporcionando importantes perspectivas teóricas para optimizar el entorno de luz con luz roja y azul para mejorar el rendimiento de microtubérculos de papa. Además, este estudio proporciona datos críticos para apoyar futuras investigaciones sobre la optimización dinámica de la relación de calidad de luz.