
มันฝรั่งจัดเป็นพวกพืชล้มลุก อายุตั้งแต่ปลูกจนถึงเก็บเกี่ยวประมาณ ๔ ถึง ๕ เดือน ลำต้นมีลักษณะเป็นกิ่ง ตั้งตรงสูงประมาณ ๑-๒ ฟุตหัวเกิดจากลำต้นใต้ดิน ๑ ต้นจะให้หัว ๘-๑๐ หัว มันฝรั่งมีชื่อภาษาอังกฤษสามัญว่า โพเตโตหรือ ไอริช โพเตโต มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า โซลานัมทูเบอโรซุม (Solanum tuberosum) อยู่ในตระกูล โซลานาซี (Solanaceae) มีขนบางๆ ตามลำต้น ใบเป็นฃแบบกลุ่ม (compound leaf) มีขนเล็กน้อย ประกอบด้วยใบยอด ๑ ใบและใบย่อย ลักษณะรูปรีปลายแหลม ๒-๔ คู่ และใบย่อยสั้น ๒ คู่ หรือมากกว่านี้ช่อดอกเกิดเป็นกลุ่มบริเวณยอดของต้นก้านดอกยาวดอกหนึ่งมีกลีบดอก ๕ กลีบ กลีบดอกมีสีขาว สีกุหลาบ สีชมพูม่วงหรือม่วง เกสรตัวผู้ ๕ อันเกสรตัวเมีย ๑ อัน ซึ่งมีก้านชูเกสรยาว ผลมันฝรั่งแต่ละผลมีลักษณะเล็กกลม สีเขียวหรือน้ำตาล เส้นผ่านศูนย์กลางยาวประมาณ ๑ นิ้ว ติดกันเป็นพวงฃหัวเกิดจากไหลอันเป็นลำต้นที่เปลี่ยนแปลงไป เกิดเป็นกิ่งจากส่วนล่างของลำต้นงอกไชชอนลงไปในดินตอนปลายขยายใหญ่เพื่อสร้างหัว หัวมีตาอยู่โดย รอบในลักษณะวงกลม ตาแต่ละตาสามารถแตกออกได้ ๓ กิ่ง ที่ตามีเกล็ด (scale) ซึ่งรูปร่างคล้ายจานสำหรับป้องกันตามิให้ได้รับอันตราย
ภายในหัวมันฝรั่งจะมีแกนตรงกลางพุ่งไปยังตาทุกตา รอบๆ แกนเป็นเซลล์พวกพาเรนไคมา (parenchyma) ซึ่งมีสารพวกแป้งอยู่ ต่อจาก พาเรนไคมา ออกมาเป็นวาสคูลาร์ริง (vascularring) ประกอบด้วย แคมเบียม (cambium) และคอร์เทกซ์ (cortex) ซึ่งเป็นเซลล์ที่ทำให้เกิดสีชมพู แดง ม่วง ตามผิวมัน ฝรั่งแต่ละพันธุ์ ผิวของมันฝรั่ง (periderm) หนา ๖-๑๐ ชั้น ประกอบด้วย คอร์ก (cork) และ ซูเบอริน (suberin) เป็นส่วนใหญ่ ซูเบอรินเป็นสารซึ่งมีส่วนประกอบคล้ายไขมัน แผ่นที่ป้องกันตามันฝรั่งนั้นเกิดจากเซลล์ผิวนอกรอบๆ หัวมันฝรั่งมีรูถ่ายเทอากาศเลนติเซล (lenticel) รูถ่ายเทอากาศนี้จะขยายใหญ่เมื่อได้รับความชื้น เมื่อผ่าตัดหัวมันฝรั่งออกแล้วนำไปเก็บไว้ในที่เหมาะสมมันจะสร้างสารคล้ายไขมันหรือซูเบอริน ปิดแผลใหม่เพื่อป้องกันการเน่า หัวมันฝรั่งเมื่อขุดขึ้นมาหรือยังไม่ได้ขุดขึ้นมา ถ้าปล่อยให้ถูกแสงแดดนานๆ ผิวหัวจะกลาย
เป็นสีเขียว และบางพันธุ์จะกลายเป็นสีม่วง เนื่องจากปฏิกิริยาของคลอโรฟิลล์