El tomillo sigue siendo una hierba indispensable hoy en día, encontrando su lugar en la gastronomía, la medicina, la cosmética y los jardines de todo el mundo. Se valora mucho en remedios herbales y formulaciones farmacéuticas por sus propiedades antibacterianas, antifúngicas y antioxidantes derivadas de la riqueza de su aceite esencial, que comprende varios componentes volátiles. Sin embargo, el cambio climático representa un desafío significativo hoy en día, que podría afectar la calidad del tomillo, particularmente el aceite esencial extraído, junto con otros factores como las influencias bióticas y la distribución geográfica de la planta. En consecuencia, se observó una compleja diversidad en la composición del aceite esencial, también influenciada por la diversidad genética dentro de la misma especie, lo que resulta en quimiotipos distintos. Otros factores que contribuyen a esta quimiodiversidad incluyen la agrotecnología elegida y los métodos de procesamiento del tomillo, la extracción del aceite esencial y las condiciones de almacenamiento. En esta revisión, proporcionamos los últimos hallazgos sobre los factores que contribuyen a la quimovariabilidad del aceite esencial de tomillo.