La patate douce est une plante dicotylédone qui appartient à la famille de la gloire du matin, les Convolvulaceae. Ses grandes racines tubéreuses, amylacées et sucrées , sont une racine végétale. Les feuilles et les jeunes pousses sont parfois consommées comme vertes. La patate douce n'est que de loin apparentée à la pomme de terre (Solanum tuberosum) et n'appartient pas à la famille des murènes, les Solanacées, mais les deux familles appartiennent au même ordre taxinomique, les Solanales.
La plante ne tolère pas le gel. Il pousse mieux à une température moyenne de 24 ° C (75 ° F), un ensoleillement abondant et des nuits chaudes. Une pluviométrie annuelle de 750 à 1000 mm (30 à 39 po) est considérée comme la plus appropriée, avec un minimum de 500 mm (20 po) pendant la saison de croissance. La culture est sensible à la sécheresse au stade de l'initiation des tubercules 50 à 60 jours après le semis et ne tolère pas l'exploitation de l'eau, car elle peut provoquer la pourriture des tubercules et réduire la croissance des racines de stockage si le l'aération est mauvaise.
Selon le cultivar et les conditions, les racines tubéreuses mûrissent en deux à neuf mois. Avec soin, les cultivars à maturation précoce peuvent être cultivés comme culture annuelle d'été dans les régions tempérées, comme le nord des États-Unis. Les patates douces fleurissent rarement lorsque la lumière du jour dure plus de 11 heures, comme c'est normal en dehors des tropiques. Ils sont principalement disséminés par des tiges ou des racines ou par des pousses adventives appelées «glissements» qui poussent à partir des racines tubéreuses pendant le stockage. Les vraies graines ne sont utilisées que pour la reproduction.
Le Centre pour la science dans l'intérêt public a classé la valeur nutritionnelle des patates douces comme la plus élevée parmi plusieurs autres aliments.
Les cultivars de patate douce à chair orange foncé contiennent plus de bêta-carotène que ceux à chair claire, et sa culture croissante est encouragée en Afrique où la carence en vitamine A est un grave problème de santé. Une étude de 2012 portant sur 10 000 ménages ougandais a révélé que les enfants qui mangeaient des patates douces enrichies en bêta-carotène étaient moins carencés en vitamine A que ceux qui n'en consommaient pas autant.
