Có khoảng 5.000 giống khoai tây trên toàn Thế giới. Trong đó ba ngàn giống khoai tây được tìm thấy chỉ ở riêng Andes, chủ yếu ở Peru, Bolivia, Ecuador, Chile và Colombia. Ngoài 5.000 giống trồng, còn có khoảng 200 giống hoang dã, trong đó có thể có giống đã qua nhân giống với các giống được trồng. Việc này diễn ra liên tục giúp chuyển gen kháng sâu bệnh giữa khoai tây hoang dã với khoai tây trồng. Các giống biến đổi gen đã gặp sự phản đối kịch liệt từ công chúng ở Hoa Kỳ và châu Âu.[21][22]

Các loài chính phát triển trên Thế giới là Solanum tuberosum (thể tứ bội với 48 nhiễm sắc thể), các giống hiện đại của loài này được trồng rộng rãi nhất. Ngoài ra còn có bốn loài lưỡng bội (24 nhiễm sắc thể) là S.stenotomum, S.phureja, S.goniocalyx và S.ajanhuiri. Có hai loài tam bội (36 nhiễm sắc thể) là S.chaucha và S.juzwpczukii. Có một loài trồng ngũ bội (với 60 NST): S. curtilobum. Có hai phân loài chính của Solanum tuberosum: andigena, hay giống Andes; và tuberosum, hay giống Chile.[23] Khoai tây Andes thích nghi với các điều kiện ban ngày ngắn, là bản địa của ở các vùng núi xích đạo và nhiệt đới nơi phát sinh nó; tuy nhiên, khoai tây Chile là bản địa của vùng Chiloé Archipelago thích nghi với các điều kiện ngày dài ở vùng có độ cao lớn của miền nam Chile.[24]

Trung tâm khoai tây quốc tế, có trụ sở ở Lima, Peru, nắm giữ một bộ sưu tập tiêu chuẩn ISO giống khoai tây.[25]

Trồng khoai tây mang lại hiệu quả cao với ít công chăm sóc, nó dễ dàng thích nghi với nhiều loại khí hậu, miễn là khí hậu mát mẻ và ẩm ướt đủ cho rễ cây hút nước từ đất để tạo thành tinh bột trong củ. Củ khoai tây cần điều kiện bảo quản cao, nó dễ bị nấm mốc khiến thối củ. Ngược lại, hạt khoai tây có thể lưu trữ trong nhiều năm mà không bị hỏng.