La nanotecnología ha surgido como un campo transformador en la agricultura, ofreciendo soluciones innovadoras para mejorar el crecimiento de las plantas y su resistencia a los estreses abióticos. Esta revisión explora las diversas aplicaciones de los nanomateriales en la agricultura, centrándose en su papel en la promoción del desarrollo de las plantas y la mejora de la tolerancia a la sequía, la salinidad, los metales pesados y las fluctuaciones de temperatura. El método clasifica los nanomateriales comúnmente empleados en las ciencias de las plantas y examina sus propiedades fisicoquímicas únicas que facilitan las interacciones con las plantas. Se describen los mecanismos clave de absorción, transporte e influencia de los nanomateriales en las plantas a niveles celulares y moleculares, enfatizando sus efectos en la absorción de nutrientes, la eficiencia fotosintética y la producción total de biomasa. Se examina la base molecular de la tolerancia al estrés, destacando la regulación inducida por nanomateriales de las especies reactivas de oxígeno, la actividad antioxidante, la expresión génica y el equilibrio hormonal. Además, esta revisión aborda las implicaciones ambientales y de salud de los nanomateriales, enfatizando enfoques sostenibles y ecológicos para mitigar riesgos potenciales. La integración de la nanotecnología con la agricultura de precisión y las tecnologías inteligentes promete revolucionar las prácticas agrícolas. Esta revisión proporciona valiosos conocimientos sobre las direcciones futuras de la I+D de nanomateriales, allanando el camino para un sistema agrícola más resiliente y sostenible.