熟番茄通常比生番茄更营养，经过加热后番茄红素的生物利用度显著提高，同时维生素C等部分热敏性营养素会有一定损失。
番茄红素是一种脂溶性抗氧化物质，在加热过程中番茄细胞壁被破坏，释放出的番茄红素更容易被人体吸收。研究显示熟番茄的番茄红素吸收率比生番茄高数倍，这种成分有助于降低心血管疾病风险并具有抗癌潜力。烹饪时加入适量油脂可进一步促进番茄红素吸收，常见的番茄炒蛋、番茄炖牛腩都是较好的食用方式。熟番茄中钾元素和膳食纤维含量稳定，加热不会造成明显损失，对调节血压和肠道健康仍有积极作用。
生番茄保留了更多维生素C和部分多酚类物质，每100克生番茄约含20毫克维生素C，能满足成人每日需求量的三分之一。短时间加热会导致约30％维生素C流失，长时间炖煮可能损失超过50％。生番茄中的苹果酸、柠檬酸等有机酸成分更丰富，能刺激消化液分泌，适合食欲不振时食用。对于需要控制血糖的人群，生番茄的升糖指数略低于熟番茄，但整体差异不大。
建议根据营养需求搭配食用，贫血或免疫力低下者可多选择生番茄补充维生素C，而需要抗氧化保护的人群更适合食用熟番茄。番茄烹饪时建议带皮加工，表皮含有大量膳食纤维和植物化学物。避免长时间高温烹煮，采用快炒或短时蒸煮能更好保留营养素。有胃食管反流问题的人群应注意控制番茄摄入量，其酸性可能加重症状。
