Existem três hipóteses sobre a origem da pupunheira: os Andes da Colômbia, o sudoeste da Amazônia e múltiplas origens. No sudoeste da Amazônia há numerosas populações dos dois tipos da var. chichagui com maior probabilidade de estar envolvida na origem da pupunheira cultivada. Diferenças contrastantes entre as populações cultivadas da Amazônia Central, Oriental, Ocidental, norte e noroeste da América do Sul, e América Central foram detectadas por análises moleculares. A interpretação mais moderada desta divisão é uma única origem no sudoeste, com dispersões ao nordeste, ao longo dos rios Madeira e Amazonas e ao noroeste, dispersando-se até a Amazônia Ocidental, o norte da América do Sul e o sul da América Central.

Desde 1798 e ao longo dos séculos 19 e 20, nomes específicos e  variedades descreveram a pupunheira dentro dos gêneros botânicos Bactris e Guilielma, chegando a ser considerada uma espécie cultivada sem parentes conhecidos. Em 2000, o botânico Andrew Henderson, do New York Botanical Garden, publicou uma revisão de Bactris, subdividindo a espécie gasipaes em duas variedades: Bactris gasipaes var. gasipaes, que inclui todas as populações  domesticadas de pupunheira com frutos grandes (10 a 250 g), e Bactris gasipaes var. chichagui (H. Karsten) Henderson, que inclui todas as populações silvestres com frutos pequenos (0,5 a 10 g). Todas as populações cultivadas estão incluídas na var. gasipaes e muitas delas foram classificadas como raças primitivas nas categorias microcarpa (frutos de 10 a 20 g), mesocarpa (20 a 70 g) e macrocarpa (maior que 70 g). A variedade gasipaes apresenta maior diversidade na Amazônia.

A pupunheira Bactris gasipaes Kunth. var. gasipaes Henderson é uma palmeira multicaule que pode atingir até 20 m de altura. Seu sistema radicular é fasciculado, estendendo-se até 7 m do estipe e 2 m de profundidade. O diâmetro do caule varia de 15 a 30 cm. Os entrenós são armados com numerosos espinhos (nó é a cicatriz deixada pela queda de uma folha senescente). O ápice do estipe (caule) sustenta uma coroa de 15 a 25 folhas. As folhas tenras não expandidas formam o palmito. Após a polinização, os cachos podem conter entre 50 e 1.000 frutos e pesar de 1 a 25 kg. Fatores como nutrição da planta, polinização deficiente, estiagem, competição e ataque de pragas e doenças podem causar o aborto de frutos, diminuindo o peso do cacho ou causando o aborto deste também. O fruto pesa entre 0,5g e 250g. Quando maduro, seu epicarpo apresenta cor vermelha, laranja ou amarela, mesocarpo que varia de amiláceo a oleoso e endocarpo envolvendo uma amêndoa fibrosa a oleosa. O fruto varia em formato, tamanho e cor do exocarpo e endocarpo devido a diferentes teores de betacaroteno, composição química, textura, sabor e aroma.

Em relação a programas de melhoramento genético, no caso da pupunheira têm sido realizados trabalhos a partir de raças primitivas, que são um conjunto de populações domesticadas, cultivadas com distribuição geográfica definida. Foram detectadas, por análise molecular, quatro raças na Amazônia: Pará, Putumayo, Solimões e Pampa Hermosa e na América Central: Utilis, Tuíra e Guatuso. Sementes da raça Pampa Hermosa, localizada em Yurimáguas, Peru, são as mais comercializadas no Brasil. Entretanto, a Associação dos Pequenos Agrossilvicultores do Projeto Reca, localizada em Rondônia, vêm comercializando de forma crescente sementes derivadas da raça Putumayo, localizada em Benjamim Constant, oeste da Amazônia, com 2 e 3 gerações de melhoramento, e que deverá constituir-se, no futuro, na principal fonte de sementes para o Brasil.  O Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) e o Instituto Agronômico (IAC) utilizam sementes de Yurimáguas em seus programas de melhoramento, enquanto a Embrapa utiliza sementes de Benjamin Constant em sua rede de melhoramento genético.