Los límites de agua pueden tener un impacto desastroso en la productividad agrícola, y el escenario actual del cambio climático presenta problemas adicionales para los cultivos que dependen de la lluvia regular. Las especies reactivas de oxígeno, como el peróxido de hidrógeno (HO), son un mecanismo reconocido de detección de estrés en las plantas, y pueden investigarse como un enfoque para reducir el impacto del estrés a través de la aclimatación adquirida sistémica. Aquí, examinamos cómo la aplicación foliar de HO impacta la actividad fotosintética de las plantas de tomate, el sistema antioxidante, el perfil químico de azúcares y el ajuste osmótico durante la sequía y la recuperación. El experimento se realizó en bloques aleatorizados, diseño factorial 3 x 2, con ninguna, una o dos aplicaciones foliares de 1 mM de HO, en plantas que estaban continuamente regadas o sometidas a sequía. Se midieron el potencial hídrico de las hojas, la fluorescencia de la clorofila, el intercambio de gases, la peroxidación lipídica, las concentraciones de HO, fenoles, prolina, actividad enzimática antioxidante y perfil químico de azúcares. Nuestros hallazgos mostraron que la aplicación de HO generó alteraciones metabólicas en las plantas de tomate independientemente del estado del agua, y que dos aplicaciones en plantas en sequía resultaron en una disminución del 30% del estrés oxidativo durante la sequía y una recuperación más rápida después de la reanudación del riego, con una mayor producción de moléculas relacionadas con la defensa como la enzima APX, fenoles, arabinosa y manosa. Las plantas continuamente regadas también se beneficiaron de la aplicación de HO, lo que aumentó la asimilación de carbono en un 35%.