Los impactos del cambio climático global y un rápido aumento de la población han surgido como preocupaciones importantes que amenazan la seguridad alimentaria mundial. El estrés abiótico ambiental, como la sequía, perjudica gravemente la morfología, fisiología, crecimiento y rendimiento de las plantas más que muchos otros factores ambientales. Las plantas utilizan un conjunto complejo de mecanismos fisiológicos, bioquímicos y moleculares para combatir los efectos negativos causados por el estrés inducido por la sequía. El objetivo de este estudio fue investigar los cambios morfológicos, espectrales, fisiológicos y bioquímicos que ocurren en 30 accesiones de ajo expuestas a estrés hídrico a corto plazo en un invernadero y identificar posibles marcadores tempranos de estrés inducido por sequía. Los resultados mostraron que, en promedio, las plantas de ajo expuestas a condiciones de sequía presentaron una disminución en la asimilación, transpiración y conductancia estomática del 39%, 52% y 50%, respectivamente, y un aumento promedio en el contenido de materia seca y prolina del 10.13% y 14.29%, respectivamente. Sin embargo, se observó una interacción significativa entre el tratamiento y las accesiones en los parámetros fotosintéticos y bioquímicos investigados. La respuesta temprana de las plantas a la sequía varió de leve a fuerte dependiendo de la accesión de ajo. El análisis multivariante mostró que las accesiones con una respuesta temprana leve a la sequía se caracterizaron por valores más altos de asimilación, transpiración y conductancia estomática en comparación con las plantas con respuesta temprana moderada o fuerte a la sequía. Además, las accesiones con una respuesta temprana fuerte a la sequía se caracterizaron por un mayor contenido de prolina, peroxidación lipídica y capacidad antioxidante medida por FRAP en comparación con las accesiones con respuesta temprana leve a moderada a la sequía.