A medida que la seguridad alimentaria global enfrenta desafíos, mejorar el rendimiento de los cultivos y la resistencia al estrés se vuelve imperativo. Este estudio explora de manera integral el impacto de los nanomateriales (NMs) en las plantas de Gramineae, con un enfoque en los efectos de varios tipos de nanopartículas, como nanopartículas a base de hierro, que contienen titanio, zinc y cobre, sobre la fotosíntesis de las plantas, el contenido de clorofila y la actividad de las enzimas antioxidantes. Encontramos que los efectos de las nanopartículas dependen en gran medida de sus propiedades químicas, tamaño de partícula, concentración y la especie y etapa de desarrollo de la planta. En condiciones adecuadas, NMs específicos pueden promover el desarrollo de raíces de las plantas de Gramineae, mejorar la fotosíntesis y aumentar el contenido de clorofila. Notablemente, las nanopartículas a base de hierro y las que contienen titanio muestran efectos significativos en la promoción de la síntesis de clorofila y el crecimiento de las plantas. Sin embargo, el impacto de las nanopartículas en el estrés oxidativo es complejo. En ciertas condiciones, las nanopartículas pueden aumentar la actividad de las enzimas antioxidantes de las plantas, mejorando su capacidad para soportar estrés ambiental; NMs excesivos o inapropiados pueden causar estrés oxidativo, afectando el crecimiento y desarrollo de las plantas. Las nanopartículas de cobre, en particular, exhiben esta naturaleza dual, siendo beneficiosas a bajas concentraciones pero potencialmente dañinas a altas concentraciones. Este estudio proporciona una base teórica para el desarrollo futuro de nanofertilizantes destinados a apuntar precisamente a las plantas de Gramineae para mejorar su capacidad de estrés antioxidante y mejorar la eficiencia de la fotosíntesis. Enfatizamos la importancia de equilibrar las ventajas agrícolas de la nanotecnología con la seguridad ambiental en aplicaciones prácticas. La investigación futura debería centrarse en una comprensión más profunda de los mecanismos de interacción entre más NMs y plantas y explorar estrategias para reducir los posibles impactos ambientales para garantizar la salud y sostenibilidad del ecosistema mientras se mejora el rendimiento y la calidad de los cultivos de Gramineae.