El objetivo fue evaluar los efectos interactivos en la bioquímica y fisiología de las plantas de soja expuestas a estrés simultáneo por xenobióticos y déficit hídrico, y la posible atenuación del daño en las plantas por un agente antioxidante. Las plantas de soja fueron sometidas a ocho diferentes potenciales hídricos del suelo, en dos experimentos (primer experimento: -0.96, -0.38, -0.07, -0.02 MPa, y segundo experimento: -3.09, -1.38, -0.69, -0.14 MPa), aplicaciones de xenobióticos y de agentes antioxidantes. Se observó una reducción en el estado hídrico, el intercambio de gases, los pigmentos fotosintéticos, el rendimiento cuántico del fotosistema II y un aumento de la temperatura foliar en las plantas bajo baja disponibilidad de agua. El déficit hídrico también indujo estrés oxidativo por el aumento en la producción de especies reactivas de oxígeno, daño celular y molecular, e inducción del metabolismo de defensa antioxidante, reducción del intercambio de gases, del estado hídrico y de la eficiencia fotosintética. La aplicación de xenobióticos también causó cambios, con efectos deletéreos más pronunciados en baja disponibilidad de agua en el suelo, principalmente la producción de especies reactivas de oxígeno, y en consecuencia la actividad antioxidante y los daños oxidativos. Esto indica diferentes respuestas a la combinación de estrés. La actividad de las enzimas antioxidantes se redujo con la aplicación del agente antioxidante. El Análisis de Componentes Principales mostró una relación con el agente antioxidante y las especies reactivas de oxígeno, que probablemente se deba a una función de señalización, y con el sistema de defensa antioxidante, principalmente el glutatión, representado por tioles.