El estrés por sequía es una importante limitación ambiental que restringe la producción de arroz (L.) en todo el mundo. En este estudio, investigamos los efectos del estrés por sequía en la etapa de espigado sobre las características fisiológicas de las hojas de arroz y el rendimiento. Los resultados mostraron que el estrés por sequía llevaría a una disminución significativa en el contenido de clorofila y la fotosíntesis en las hojas de arroz, lo que afectaría el rendimiento del arroz. Se utilizaron tres variedades diferentes de arroz en este estudio, a saber, Hanyou73 (HY73), Huanghuazhan (HHZ) e IRAT109. Bajo estrés por sequía, el contenido de clorofila de todos los cultivares disminuyó significativamente: disminuciones del 11.1% y 32.2% en clorofila a y clorofila b en los cultivares HHZ, disminuciones del 14.1% y 28.5% en los cultivares IRAT109, y disminuciones del 22.9% y 18.6% en los cultivares HY73, respectivamente. Además, el estrés por sequía también llevó a una disminución significativa en el potencial hídrico de las hojas, un aumento significativo en la actividad de las enzimas antioxidantes y un aumento en el contenido de malondialdehído (MDA), lo que sugiere que el arroz activó un mecanismo de defensa para hacer frente al estrés oxidativo inducido por la sequía. Este estudio también encontró que el estrés por sequía redujo significativamente la tasa fotosintética neta y la conductancia estomática del arroz, lo que, a su vez, afectó el rendimiento del arroz. Bajo estrés por sequía, el rendimiento de los cultivares HHZ disminuyó de manera más significativa, alcanzando el 30.2%, mientras que los rendimientos de los cultivares IRAT109 y HY73 disminuyeron en un 13.0% y un 18.2%, respectivamente. El análisis de la composición del rendimiento mostró que el número de granos por panícula, la tasa de cuajado de semillas y el peso de 1000 granos fueron los factores clave que afectaron la formación del rendimiento. Un análisis de correlación mostró que había una correlación positiva significativa entre el rendimiento y la tasa fotosintética neta, la conductancia estomática, la relación chla/chlb, la actividad de Rubisco y Fv/Fm, pero había una correlación negativa con MDA y el enfriamiento no fot Químico (NPQ). En resumen, los efectos del estrés por sequía en el rendimiento del arroz son multifacéticos, involucrando cambios en múltiples rasgos agronómicos. Los resultados destacan la importancia de seleccionar y cultivar variedades de arroz con alta tolerancia a la sequía, que deberían tener sistemas antioxidantes eficientes y alta eficiencia fotosintética. La investigación futura debería centrarse en los mecanismos genéticos de estas respuestas fisiológicas para desarrollar marcadores moleculares que ayuden en la crianza de variedades de arroz tolerantes a la sequía.