La patata dolce è una pianta dicotiledone che appartiene alla famiglia della gloria del mattino, le Convolvulaceae. Le sue grandi radici tuberose, amidacee, dal sapore dolce sono una radice vegetale. Le foglie e i giovani germogli vengono talvolta mangiati come verdure. La patata dolce è solo lontanamente imparentata con la patata (Solanum tuberosum) e non appartiene alla famiglia delle murene, delle Solanaceae, ma entrambe le famiglie appartengono allo stesso ordine tassonomico, i Solanales.
La pianta non tollera il gelo. Cresce meglio a una temperatura media di 24 ° C, sole abbondante e notti calde. Le precipitazioni annuali di 750-1.000 mm (30-39 pollici) sono considerate le più adatte, con un minimo di 500 mm (20 pollici) nella stagione di crescita. La coltura è sensibile alla siccità nella fase di iniziazione dei tuberi 50-60 giorni dopo la semina e non tollera il ristagno di acqua poiché può causare marciume dei tuberi e ridurre la crescita delle radici di stoccaggio se il l'aerazione è scarsa.
A seconda della cultivar e delle condizioni, le radici tuberose maturano in 2-9 mesi. Con cura, le cultivar a maturazione precoce possono essere coltivate come coltura annuale estiva nelle aree temperate, come gli Stati Uniti settentrionali. Le patate dolci fioriscono raramente quando la luce del giorno supera le 11 ore, come è normale al di fuori dei tropici. Sono per lo più diffusi da fusti o radici o da germogli avventizi chiamati "barbigli" che crescono dalle radici tuberose durante la conservazione. I veri semi sono usati solo per la riproduzione.
Il Center for Science in the Public Interest ha classificato il valore nutritivo delle patate dolci come il più alto tra molti altri alimenti.
Le cultivar di patata dolce con polpa arancione scuro hanno più beta-carotene di quelle con polpa chiara e la sua coltivazione in crescita è incoraggiata in Africa, dove la carenza di vitamina A è un grave problema di salute. Uno studio del 2012 su 10.000 famiglie in Uganda ha scoperto che i bambini che mangiavano patate dolci fortificate con beta-carotene erano meno carenti di vitamina A rispetto a quelli che non consumavano tanto beta-carotene.