A qualidade tecnológica dos grãos de feijoeiro reveste-se de grande importância, uma vez que o feijão é consumido por todas as classes sociais, sendo, para as de menor poder aquisitivo, a principal fonte de proteínas, minerais, vitaminas e fibras. Sua importância alimentar deve-se ao menor custo de sua proteína em relação à de origem animal. Os feijões fornecem de 10% a 20% das necessidades de adultos para uma série de nutrientes.

As principais características físicas e químicas relacionadas com a qualidade tecnológica dos grãos são as seguintes: absorção de água antes e após o cozimento, tempo de cozimento, percentagem de sólidos solúveis no caldo, cor do tegumento e do caldo, teor de fibra dietética, minerais, proteínas e vitaminas.

O cozimento é fundamental no preparo do feijão para consumo de mesa, assegurando a inativação dos fatores antinutricionais e proporcionando a caracterização das propriedades sensoriais de sabor e textura exigidas pelo consumidor. Cultivares cujos grãos apresentem menor tempo de cozimento resultam em economia de energia e tempo. Além do sabor, a consistência e a cor do caldo do feijão cozido são também fatores importantes de aceitação de novas cultivares pelo consumidor. Para o feijão recém-colhido, a casca contribui com cerca de 55% do tempo de cocção (cozimento) do feijão. No feijão armazenado, contribui com mais de 75% desse tempo. Revela-se, portanto, que a casca é a primeira barreira para o cozimento do feijão e é fator responsável pela dureza do grão e, consequentemente, pelo grande tempo de cocção (cozimento).

Assim sendo, a análise sensorial do produto, bem como as determinações laboratoriais do conteúdo de sólidos solúveis presentes no caldo, da capacidade de absorção de água dos grãos e do percentual de casca das cultivares são características importantes que o melhoramento utiliza na avaliação e seleção de linhagens promissoras. Quanto maior a porcentagem de sólidos solúveis, mais encorpado o caldo do feijão. Na maioria das regiões, o consumidor prefere um caldo grosso.

O escurecimento do grão, principalmente do grupo carioca, antes e após a colheita, influi na aceitação comercial. Esse escurecimento é um fator irreversível, tendo várias causas, como reações químicas, enzimáticas (ação de polifenoloxidases) e não enzimáticas (reação de Maillard, decorrente do aquecimento de misturas de aminoácidos e carboidratos). O escurecimento do tegumento tem sido atribuído à presença de compostos fenólicos.

A qualidade nutricional do feijão depende de fatores genético-agronômicos que são alterados devido ao armazenamento inadequado.

O carboidrato é o principal constituinte dos feijões, ocupando de 60% a 65% da sua composição total. O amido é o principal carboidrato armazenado.

As fibras dietéticas têm importantes implicações terapêuticas em certas condições de saúde, como diabetes e hiperglicemia, e são também relacionadas como componentes preventivos em outras, como hipertensão arterial, doenças cardiovasculares e desordens intestinais. Uma fração substancial dos carboidratos presentes no feijão encontra-se na forma de fibra, como celulose e hemicelulose, variando, no feijão cozido, entre 3% e 7%. As fibras dietéticas podem ser divididas em solúveis e insolúveis em água. Os feijões são ricos em fibras solúveis, as quais têm sido comprovadamente responsáveis por reduzir os níveis de colesterol e de açúcar no sangue em seres humanos, além de auxiliarem na prevenção do câncer de cólon. Além dos carboidratos componentes da fibra e dos carboidratos digeríveis (amido e sacarose), encontram-se no feijão alguns oligossacarídeos (rafinose, estaquiose, verbascose), os quais são os principais responsáveis pela produção de gases e flatulência nas pessoas.

O conteúdo proteico do feijão varia de 16% a 33%, porém o valor biológico é baixo quando consumido isoladamente. Isso se deve tanto à baixa digestibilidade quanto ao reduzido teor e à biodisponibilidade de aminoácidos sulfurados. As proteínas do feijão como as de outras leguminosas são ricas em lisina e limitadas em aminoácidos sulfurados (metionina, cisteína e cistina). A concentração elevada de lisina é considerada de grande valor na complementação das proteínas de cereais, que são pobres nesse aminoácido e ricos em metionina. A digestibilidade da proteína é maior em feijões brancos e menor nos vermelhos. A digestibilidade é aumentada após o processamento térmico, especialmente pelo calor úmido. Isso ocorre pela desnaturação de fatores antinutricionais de natureza proteica. O cozimento não destrói os taninos, mas boa parte é removida com o caldo do cozimento.

O feijão é uma fonte relativamente boa de vitaminas hidrossolúveis, entre as quais se encontram a tiamina, a riboflavina, a niacina, a vitamina B₆ e o ácido fólico.

A maioria das leguminosas, incluindo o feijão-comum, é consumida na forma inteira. Como resultado, o seu conteúdo mineral é conservado. Os feijões são importante fonte de ferro, fósforo, magnésio, manganês e, em menor grau, de zinco, cobre e cálcio. Os fatores antinutricionais presentes no feijão, como os fitatos, polifenóis (taninos) e a própria fibra dietética, podem afetar a biodisponibilidade do ferro e outros minerais. Os grãos de feijão precisam ser embebidos e cozidos para se tornarem palatáveis. O cozimento inativa os compostos antinutricionais termolábeis e permite a digestão e a assimilação de proteínas e amido. Os conteúdos de tanino mudam com a cor do grão. As propriedades antinutricionais de fitatos (ácido fítico) recaem na sua habilidade de quelar (sequestrar) cálcio, ferro, magnésio e zinco.

No caso do feijão, tem havido uma série de estudos genéticos para elucidar a possibilidade de melhorar a qualidade, especialmente com respeito à quantidade e à qualidade da proteína e dos teores de ferro e zinco. Existe também variabilidade genética para compostos antinutricionais como taninos e fitatos, ainda que estes últimos sejam necessários como fonte de fósforo para a germinação da semente e não podem ser totalmente eliminados do grão.