La interacción entre los VOCs de plantas y bacterias ha sido ampliamente estudiada, pero el papel de los VOCs en la promoción del crecimiento aún necesita ser explorado. En el estudio actual, nuestro objetivo es explorar los mecanismos de promoción del crecimiento de las cepas tolerantes al frío GBAC46 y RJGP41, así como de la conocida cepa PGPR FZB42 y sus VOCs en plantas de tomate. El resultado mostró que la actividad de producción de fitohormonas (IAA) mejoró considerablemente en GBAC46 y RJGP41 en comparación con la cepa FZB42. Los resultados de los experimentos in vitro y en macetas mostraron que los VOCs mejoraron los rasgos de crecimiento de las plantas en términos de parámetros fisiológicos en comparación con el CK. Los VOCs identificados a través del análisis de cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS), a saber, 2 pentanona, 3-etilo (2P3E) de GBAC46, 1,3-ciclobutanodiol, 2,2,4,4-tetrametilo (CBDO) de RJGP41, y benzaldehído (BDH) de FZB42, se utilizaron para la promoción del crecimiento de las plantas. Los resultados de la placa de partición (I-plate) y los experimentos en macetas mostraron que todos los VOCs seleccionados (2P3E, CBDO y BDH) promovieron los parámetros de crecimiento de las plantas en comparación con el CK. Además, los factores morfológicos de las raíces también revelaron que los VOCs seleccionados mejoraron los rasgos fisiológicos de las raíces en las plantas de tomate. Se estudiaron las enzimas de defensa de las plantas (POD, APX, SOD y CAT) y el contenido total de proteínas, y los resultados mostraron que las enzimas antioxidantes y el contenido de proteínas aumentaron significativamente en comparación con el CK. De manera similar, los genes de expresión de promoción del crecimiento de las plantas (y) se regulaban al alza significativamente y el gen se regulaba a la baja en comparación con el CK. Los hallazgos generales sugieren que tanto los aislados como sus VOCs puros mejoraron positivamente las actividades de promoción del crecimiento de las plantas al activar la actividad de las enzimas antioxidantes, el contenido de proteínas y las expresiones génicas relativas en las plantas de tomate.