El estrés por frío, un factor abiótico común, afecta negativamente el crecimiento y la biomasa de las plántulas de arroz durante las etapas tempranas, reduciendo en última instancia el rendimiento. Estrategias efectivas para mitigar estos impactos negativos son esenciales para mejorar la productividad del arroz. La aplicación de nanotecnología en la agricultura, particularmente de nanopartículas (NPs), ha mostrado un efecto prometedor en la mitigación del estrés por frío en las plantas. Este estudio evalúa los efectos de varias nanopartículas, ZnO (0, 50, 100 y 200 mg/L), FeO (0, 50, 75 y 100 mg/L), TiO (0, 50, 75 y 100 mg/L) y CeO (0, 50, 75 y 100 mg/L) sobre la resistencia al frío con un control (un spray de agua) bajo una temperatura normal. Cuatro cultivares de arroz: LLY-7108 y XZX-6 (tolerantes a bajas temperaturas), y LLY-32 y ZJZ-17 (susceptibles a bajas temperaturas) fueron probados en este experimento. Las plántulas de arroz fueron sometidas a condiciones de baja temperatura (12 h de luz a 14 grados C/12 h de oscuridad a 10 grados C) durante cinco días, seguidos de siete días de recuperación. Los resultados de este estudio demuestran que las NPs mejoraron significativamente la altura de las plántulas, el peso fresco/seco y la longitud de las raíces en comparación con los controles no tratados bajo estrés por frío. El tratamiento con NPs también redujo las especies reactivas de oxígeno (ROS), el malondialdehído (MDA) y el contenido de prolina, mientras que mejoró las actividades de la superóxido dismutasa (SOD), la peroxidasa (POD) y la catalasa (CAT), mitigando así el daño oxidativo. Las cuatro variedades de arroz mostraron signos claros de rápida recuperación del crecimiento y cambios fisiológicos positivos debido a la aplicación de NPs. Entre los cultivares probados, LLY-7108 mostró la recuperación y respuestas fisiológicas más sustanciales, mientras que ZJZ-17 exhibió las menores. Los hallazgos de este estudio indican que la aplicación foliar de NPs de ZnO (100 mg/L), FeO (50 mg/L), TiO (50 mg/L) y CeO (75 mg/L) mitiga efectivamente el estrés por frío en las plántulas de arroz, probablemente al mejorar la actividad enzimática antioxidante mientras reduce el daño oxidativo. Este estudio destaca el potencial de las NPs como agentes efectivos en la reducción de los efectos adversos del estrés por frío en el arroz.