Las prácticas agrícolas de cría, gestión de granjas y cultivo han mejorado la producción, en gran medida, para satisfacer las demandas alimentarias de una población en crecimiento. Sin embargo, los nuevos desafíos del cambio climático, el calentamiento global y la mejora de la calidad nutricional deberán abordarse en un nuevo escenario. La biotecnología vegetal ha surgido como una herramienta confiable para aumentar los rendimientos de los cultivos al proteger las plantas contra plagas de insectos y la ingeniería metabólica a través de la adición de nuevos genes y, en cierta medida, la mejora de la calidad nutricional. Las técnicas de cultivo de tejidos vegetales han proporcionado formas para la multiplicación clonal acelerada de variedades seleccionadas con la producción mejorada de productos vegetales de valor agregado para aumentar la agricultura moderna. El método de propagación in vitro ha aparecido como un enfoque preeminente para la producción escalada de plantas saludables en períodos relativamente más cortos, eludiendo también los efectos estacionales. Sin embargo, hay varios tipos de factores que afectan directa o indirectamente la eficiencia de la regeneración in vitro, como la concentración y combinación de reguladores de crecimiento, la variedad/genotipo de la planta madre, el tipo de explante, la edad de las plántulas y otros factores nutricionales y elicitores. La nanotecnología, como uno de los enfoques más recientes y avanzados en las ciencias de los materiales, puede considerarse muy prometedora para la mejora de la producción de cultivos. Los nanomateriales tienen varios tipos de propiedades debido a su pequeño tamaño, como una superficie de contacto mejorada, mayor reactividad, estabilidad, composición química, etc., que pueden emplearse en las ciencias de las plantas para alterar el potencial y el rendimiento de las plantas para mejorar las prácticas de cultivo de tejidos. La implementación de nanomateriales con procedimientos de producción in vitro ha demostrado aumentar el potencial de multiplicación de brotes, la adaptación al estrés y el rendimiento de productos de origen vegetal. Sin embargo, la nanotoxocidad y los problemas de biosalud son limitaciones, pero hay evidencia que implica la promoción y la exploración adicional de nanopartículas en la producción agrícola. La incorporación de nanopartículas diseñadas adecuadamente con programas de cultivo de tejidos de manera controlada puede considerarse como un nuevo camino para el desarrollo de una agricultura sostenible. La presente revisión enumera diferentes estudios en los que el tratamiento con varias nanopartículas influyó en el crecimiento y las respuestas bioquímicas de la germinación de semillas, así como en la morfogénesis in vitro de muchas especies de cultivos. Además, muchos estudios sugieren que las nanopartículas pueden ser útiles como elicitores para elevar los niveles de metabolitos secundarios importantes en cultivos in vitro. Los avances recientes en este campo también muestran la idoneidad de las nanopartículas como un transportador prometedor para la transferencia de genes, que muestran mejor eficiencia que la entrega mediada tradicional. Esta revisión destaca de manera integral diferentes estudios in vitro que ayudarán a identificar brechas de investigación y proporcionar direcciones futuras para áreas de investigación inexploradas en especies de cultivos importantes.