El estrés por sequía en regiones áridas es un factor serio que afecta la cantidad y calidad del rendimiento de los cultivos económicos. En condiciones de sequía, la aplicación de nano-elementos y nano-agentes de retención de agua mejoró la eficiencia en el uso del agua, el rendimiento del crecimiento y la cantidad de rendimiento de las plantas estresadas por sequía. Para este objetivo, se realizaron dos experimentos de campo organizados como diseños de bloques completos al azar con seis repeticiones. Los tratamientos incluyeron caolín (5 t/ha), bentonita (12.5 t/ha), perlita (1.25 t/ha), N-zeolita (1.3 L/ha), N-silicio (2.5 L/ha) y N-zinc (2.5 L/ha). El estudio actual mostró que la aplicación de nanopartículas de silicio, zinc y zeolita solo influyó positivamente en las propiedades morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de la planta de cilantro estresada por sequía. La aplicación exógena de N-silicio, N-zinc y N-zeolita registró los parámetros de crecimiento más altos de las plantas estresadas por sequía; a saber, el peso fresco de la planta, el peso seco de la planta, el área foliar y la longitud de la raíz, en comparación con todos los demás tratamientos en ambas temporadas. La relación de mejora, en promedio para ambas temporadas, alcanzó el 17.93, 17.93 y 18.85% para el peso fresco de la planta, 73.46, 73.46 y 75.81% para el peso seco de la planta, 3.65, 3.65 y 3.87% para el área foliar, y 17.46, 17.46 y 17.16% para la longitud de la raíz de las plantas estresadas por sequía tratadas con N-silicio, N-zinc y N-zeolita, respectivamente. En cuanto a las respuestas fisiológicas, la aplicación de N-zeolita, N-silicio y N-zinc aumentó significativamente el contenido de clorofila en las hojas, la tasa fotosintética, la eficiencia en el uso del agua, la fluorescencia de clorofila y la eficiencia del fotosistema II en comparación con el control en ambas temporadas, respectivamente. Resultados similares se observaron en compuestos antioxidantes, acumulación de nutrientes y fitohormonas. En contraste, esos tratamientos redujeron notablemente el valor de la tasa de transpiración, el apagamiento no fotoc químico, MDA, ABA y CAT en comparación con las plantas de control. En cuanto al rendimiento de semillas y aceite, se registraron mayores rendimientos de semillas y aceite en plantas estresadas por sequía tratadas con N-zeolita, seguidas de N-silicio y N-zinc, en comparación con todos los demás tratamientos. La aplicación de N-zeolita, N-silicio y N-zinc podría ser un enfoque prometedor para mejorar el crecimiento y la productividad de las plantas, así como para aliviar los impactos adversos del estrés por sequía en las plantas de cilantro en áreas áridas y semiáridas.