El repollo cultivado en suelos contaminados puede acumular altos niveles de arsénico (As) en las partes comestibles, lo que representa serios riesgos para la salud. La eficiencia de la absorción de As varía drásticamente entre los cultivares de repollo, pero los mecanismos subyacentes no están claros. Seleccionamos cultivares de bajo (HY, Hangyun 49) y alto acumulador de As (GD, Guangdongyizhihua) para estudiar comparativamente si la acumulación de As está asociada con variaciones en las propiedades fisiológicas de las raíces. Se midieron la biomasa y longitud de las raíces, especies reactivas de oxígeno (ROS), contenido de proteínas, actividad de las raíces y ultraestructura de las células de las raíces de repollo bajo diferentes niveles de estrés por As (0 (control), 1, 5 o 15 mg L). Como resultado, a baja concentración (1 mg L), en comparación con GD, HY redujo la absorción de As y el contenido de ROS, y aumentó la biomasa de los brotes. A alta concentración (15 mg L), la pared celular de la raíz engrosada y el mayor contenido de proteínas en HY redujeron el daño por arsénico a la estructura celular de la raíz y aumentaron la biomasa de los brotes en comparación con GD. En conclusión, nuestros resultados destacan que un mayor contenido de proteínas, mayor actividad de las raíces y paredes celulares de la raíz engrosadas resultan en propiedades de menor acumulación de As de HY en comparación con GD.