Dado que la escasez de agua es uno de los principales riesgos para el futuro de la agricultura, estudiar la capacidad de diferentes genotipos de trigo para tolerar un déficit hídrico es fundamental. Este estudio examinó las respuestas de dos variedades híbridas de trigo (Gizda y Fermer) con diferente resistencia a la sequía ante estrés hídrico moderado (3 días) y severo (7 días), así como su recuperación post-estrés para entender en más detalle sus estrategias de defensa y mecanismos adaptativos subyacentes. Con este fin, se analizaron las alteraciones inducidas por la deshidratación en la fuga de electrolitos, el contenido de pigmentos fotosintéticos, la fluidez de la membrana, la interacción energética entre complejos de pigmento-proteína, las reacciones fotosintéticas primarias, las proteínas inducidas por fotosíntesis y estrés, y las respuestas antioxidantes para desentrañar las diferentes estrategias fisiológicas y bioquímicas de ambas variedades de trigo. Los resultados demostraron que las plantas de Gizda son más tolerantes a la deshidratación severa en comparación con Fermer, como lo evidencia la menor disminución en el contenido de agua y pigmentos en las hojas, la menor inhibición de la fotociencia del fotosistema II (PSII) y la disipación de energía térmica, así como un menor contenido de deshidratinas. Algunos de los mecanismos de defensa por los cuales la variedad Gizda puede tolerar el estrés por sequía implican el mantenimiento de un contenido reducido de clorofila en las hojas, una mayor fluidez de las membranas de los tilacoides que causa alteraciones estructurales en el aparato fotosintético, así como la acumulación inducida por deshidratación de proteínas inducidas por luz temprana (ELIPs), una mayor capacidad para el transporte cíclico de electrones de PSI y una actividad enzimática antioxidante mejorada (SOD y APX), aliviando así el daño oxidativo. Además, el contenido de fenoles totales, flavonoides y metabolitos antioxidantes solubles en lípidos fue mayor en Gizda que en Fermer.