고구마는 메꽃과(Convolvulaceae)에 속하는 여러해살이 덩굴식물로, 학명은 Ipomoea batatas이다. 녹말이 많고 단맛이 나는 덩이뿌리(塊根)를 식용으로 사용하는 재배 작물이다. 영어로는 '스위트 포테이토(sweet potato)'라고 하며, 한자로는 감저(甘藷), 조저(趙藷), 남감저(南甘藷) 등으로 불리기도 하였다.
원산지는 열대 아메리카, 특히 중앙아메리카와 남아메리카 북부 지역으로 알려져 있다. 고구마는 기원전부터 멕시코와 페루, 에콰도르 일대에서 재배되어 온 것으로 추정되며, 이후 전 세계로 전파되었다.
한국에는 일본을 통하여 전래된 것으로 알려져 있다. 조선왕조실록에 따르면, 1663년(현종 4년)에 일본에 표착한 사람이 고구마를 먹는 것을 보고 이 작물을 재배하면 굶주림을 면할 수 있다고 보고한 기록이 있으며, 『해유록(海遊錄)』에서도 일본 동경에서 고구마를 구워 판다는 내용이 등장한다. 이처럼 1600년대 중엽부터 고구마의 존재가 한국에 알려지기는 하였으나, 실제로 재배가 시작된 것은 1700년대 후반의 일이다.
고구마라는 명칭은 일본어 '고귀위마(古貴爲麻)'에서 유래한 것으로 알려져 있다. 이 어원에 대해서는 여러 학술적 기록이 존재하며, 확인된 바에 따르면 고구마의 한국어 명칭이 일본어 음차에서 비롯되었다는 것이 한국민족문화대백과사전의 설명이다.
고구마의 국내 도입과 관련하여 가장 널리 알려진 기록은 1763년(영조 39년)의 일이다. 『운석유고(雲石遺稿)』에 따르면, 조선통신사로 일본에 파견되었던 예조참의 조엄(趙曮)이 대마도(對馬島)에 들러 고구마 종자를 얻어 동래(현 부산)와 제주도에서 시험 재배하도록 한 것이 최초로 알려져 있다. 고구마의 첫 도입 시도는 이보다 앞선 시기 서울의 이광려(李匡呂)에 의해서도 있었던 것으로 기록된다. 이광려는 명나라 문헌인 『농정전서(農政全書)』를 통해 고구마의 존재를 알고 구휼 작물로서의 가치를 확신하여 보급을 꾀했으나, 여러 차례에 걸친 시도 끝에 종자를 구하는 데 어려움을 겪었다. 이후 동래부사 강필리(姜必履)가 재배 시험에 성공하며 그 결과를 『강씨감저보(姜氏甘藷譜)』라는 책으로 펴냈는데, 이것이 한국 최초의 고구마 전문서로 알려져 있다.
이후 유중림(柳重臨), 박제가(朴齊家), 서호수(徐浩修), 서유구(徐有榘) 등 많은 학자와 관리가 고구마 재배의 필요성을 주장하고 관련 저서를 남겼다. 박제가는 국가 차원의 재배 장려를 주장했으며, 실제로 국가에서도 고구마 재배를 장려하였다. 선종한(宣宗漢)과 김장순(金長淳)은 서울에서 시험 재배에 성공하여 남부 지방에 국한되어 있던 고구마 재배가 서울 지방까지 확대되는 계기를 마련하였다. 그러나 고구마가 전국적으로 재배되기 시작한 것은 1900년대 이후의 일이다.
고구마는 지면을 따라 뻗으며 뿌리를 내리는 덩굴식물로, 덩이뿌리는 주로 타원형이다. 겉의 색은 자갈색이며, 자르면 흰빛이 돌고 질이 치밀하다. 잎은 어긋나며 잎자루가 길고, 얕은 심장형으로 양쪽 가장자리에 1∼3개의 열편(裂片)이 있다. 건조한 모래땅에서 재배한 것은 이따금 7, 8월에 홍자색의 꽃이 피는데, 꽃은 나팔꽃과 유사하나 작다.
고구마는 생육 기간 중 평균 기온이 22℃가 되고, 서리가 내리지 않는 기간이 175일 이상인 지역에서 재배된다. 기온이 15℃ 이하가 되면 생육이 중지되며, 일교차가 크고 배수가 좋은 땅이 적지로 알려져 있다. 한국에서는 특히 남부 지방에서 많이 재배되며, 일반적으로 9월 하순부터 10월 중하순, 서리가 내리기 전에 수확한다. 저장 온도는 12∼13℃가 적절한 것으로 알려져 있다.
고구마의 성분은 수분 약 68.5%, 조단백 약 1.8%, 조지방 약 0.6%, 조섬유 약 1.3%, 회분 약 1.1%, 탄수화물 약 26.4%로 확인되며, 비타민 A, B, C가 소량 함유되어 있다. 탄수화물 함량이 높아 주식 대용이 가능하며, 예로부터 흉년 때 식량난을 해결하는 구황작물(救荒作物)로 중요한 역할을 하였다. 저장 중에는 수분이 감소하고 전분이 효소 작용으로 당화되어 단맛이 증가한다. 뿌리는 쪄서 먹거나 전, 튀김, 엿 등으로 조리·가공되며, 잎자루는 나물로 식용된다. 또한 알코올 제조의 원료로도 사용되었고, 최근에는 가공 부산물에서 비타민 B12를 추출하기도 한다.
오늘날 고구마는 한국의 대표적인 구황작물이자 기호식품으로 자리 잡았으며, 구운 고구마, 고구마밥, 고구마 튀김, 고구마 전분 가공품 등 다양한 형태로 소비되고 있다.