El uso de biostimulantes vegetales es una herramienta prometedora para estimular el crecimiento y rendimiento de los cultivos, así como para promover los mecanismos de defensa de las plantas bajo condiciones de estrés abiótico. El objetivo del presente trabajo fue investigar el efecto de los oligosacáridos y su modo de aplicación (a las raíces, hojas o ambas) en el rendimiento y composición de frutas de tomate cultivadas en condiciones de invernadero. Dos temperaturas de ajuste para la ventilación fueron establecidas, resultando en dos niveles de alta temperatura, uno más alto que el otro. Los oligosacáridos estimularon la fotosíntesis y mejoraron la producción de frutas en ambas temperaturas, pero los incrementos en los rendimientos fueron más evidentes bajo condiciones de temperatura más baja. Los tratamientos que incluyeron la aplicación de oligosacáridos a las raíces disminuyeron las concentraciones de azúcares, luteína, licopeno y la mayoría de los compuestos fenólicos en la fruta. Sin embargo, cuando los oligosacáridos se aplicaron a través de las hojas, la concentración de la mayoría de los metabolitos de interés nutricional en la fruta no cambió. Los diferentes efectos de los oligosacáridos en la concentración de los distintos compuestos pueden deberse a un efecto de dilución debido al aumento en el rendimiento de la fruta, y/o al posible papel de los biostimulantes en la reducción de la situación de estrés en las plantas de tomate. Los resultados muestran que la aplicación de biostimulantes como los oligosacáridos puede mejorar el rendimiento del tomate bajo condiciones de estrés, con la ventaja de que son productos naturales sin efectos negativos en el medio ambiente.