La nanotecnología ha desarrollado materiales que pueden aumentar la producción de alimentos mientras se reduce el uso de fertilizantes convencionales. En este estudio, se investigó el efecto de dos formas de aplicación (foliar y por riego) así como la cobertura o no de la superficie de nanopartículas de dióxido de titanio (nTiO) con maltodextrina (MDX) a 1500 ppm en plantas de tomate. Los resultados muestran que el tratamiento de tomate con nTiO aumentó el rendimiento (+21%), mientras que cubrir la superficie de las NPs resultó en un aumento adicional del rendimiento (+27%). Tendencias similares se observaron en el peso seco de las partes vegetativas de la planta. La firmeza de la fruta (+33%) y los sólidos solubles totales (+36%) se mejoraron con nTiO cubierto de MDX. La aplicación de nTiO resultó en un aumento del índice SPAD, la tasa de fotosíntesis, la concentración de NO, K y Ca en la savia del pecíolo, mientras que en las frutas hubo un aumento de P y K en nTiO cubierto de MDX. Considerando el efecto de dilución debido al mayor rendimiento de la fruta, N, P, Mg, Cu y B aumentaron en las plantas tratadas con nTiO. Cubrir la superficie con MDX resultó en una respuesta mejorada a nTiO, ya que el rendimiento y la calidad de la fruta aumentaron en comparación con las plantas tratadas con nTiO no cubierto.