El cambio climático está alterando el entorno en el que crecen y sobreviven las plantas. Se ha observado un aumento en las temperaturas superficiales de la Tierra a nivel mundial, junto con un aumento en la intensidad de otras condiciones de estrés abiótico como la sequía, la alta salinidad, la intoxicación por metales pesados, etc., generando condiciones perjudiciales que desestabilizan los sistemas agrícolas. Las condiciones de estrés afectan profundamente a rasgos fisiológicos, metabólicos y morfológicos de las raíces de las plantas, órganos esenciales para la supervivencia de las plantas, ya que proporcionan anclaje físico al suelo, absorción de agua y nutrientes, mecanismos para evitar el estrés, señales específicas a la parte aérea y al bioma en el suelo, etc. Sin embargo, la mayoría de los trabajos realizados hasta ahora se han centrado principalmente en los órganos y tejidos aéreos. En esta revisión, resumimos el conocimiento actual sobre los efectos de diferentes condiciones de estrés abiótico en las respuestas moleculares y fisiológicas de las raíces. Primero, revisamos los métodos utilizados para estudiar estas respuestas (técnicas ómicas y de fenotipado). Luego, delinearemos cómo las condiciones de estrés ambiental desencadenan diversas señales en las raíces para permitir que las células vegetales perciban y activen las respuestas adaptativas. Más tarde, discutimos algunos de los principales mecanismos reguladores que controlan la adaptación de las raíces a las condiciones de estrés, la interacción entre las vías regulatorias hormonales y los cambios globales en la expresión génica y la homeostasis de proteínas. Presentaremos los avances recientes sobre cómo el sistema de raíces integra todas estas señales para generar diferentes respuestas fisiológicas, incluidos cambios en la morfología, señalización a larga distancia y exudación de raíces. Finalmente, discutiremos las nuevas perspectivas y desafíos en este campo.