El trigo es uno de los cereales más importantes para la alimentación y la alimentación animal, por lo que es necesario determinar los efectos de eventos de alta temperatura a corto plazo (olas de calor) durante el llenado de grano. Estos eventos de olas de calor son cada vez más comunes, especialmente en Portugal. En este trabajo, siete variedades comerciales recomendadas para la producción en Portugal fueron sometidas a un tratamiento de alta temperatura (HT) de una semana diez días después de la antesis para evaluar los efectos del calor en el rendimiento y la calidad del grano. Se evaluaron parámetros de rendimiento del grano, como el número y peso del grano, así como la composición del grano a través de la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier de reflexión total atenuada (ATR-FTIR). Se detectó variación en la respuesta a HT entre las variedades. El número y peso del grano tendían a disminuir en la mayoría de las variedades analizadas. Sin embargo, dos variedades demostraron ser más resistentes ya que el número y peso del grano permanecieron inalterados en la variedad Bancal, que es la que presentó mejores resultados de rendimiento, e incluso aumentaron en la variedad Pata Negra. En cuanto a la composición del grano, la comparación entre los espectros ATR-FTIR de granos molidos de plantas de control y HT reveló alteraciones en picos asignados a polisacáridos y proteínas. Además, se construyó un modelo basado en el análisis elemental de nitrógeno para predecir el contenido de proteínas en muestras de harina a través de datos espectrales que corroboraron las diferencias identificadas por la comparación de perfiles espectrales. Además, ambos análisis mostraron que la diversidad intervarietal observada en condiciones de control se redujo significativamente en las plantas tratadas con HT. Los resultados obtenidos destacan la diversidad intervarietal de la respuesta del trigo al HT, en cuanto a los parámetros de rendimiento del grano, la composición del grano y, en particular, el contenido de proteínas.