메꽃과에 속하는 여러해살이식물로 뿌리가 영양소를 저장하는 괴근(塊根)을 형성한 것을 말한다.

수분이 60% 이상이 되고 전분은 품종별로 차이가 있으나 약 20% 내외로 고형분의 80~90%를 차지한다. 조단백질 함량이 1~2%로 매우 낮고 메티오닌, 라이신, 트레오닌 같은 아미노산이 특히 부족하다. 광물질 중에서 칼슘과 인의 함량은 극히 적으나 고구마의 품종에 따라서 차이가 있다. 카로틴의 함량은 상당히 높은 편이며 특히 고구마 속의 색이 진한 것은 흰색인 것에 비해 카로틴 함량이 높다.

수분 함량이 높기 때문에 저장성이 나쁘다.