Kekeringan menjadi faktor pembatas pertumbuhan tanaman karena menghambat aktifitas fisiologi dan metabolisme sel. Pengelolaan hara dapat menjadi solusi untuk mengantisipasinya, salah satunya dengan penggunaan unsur hara mikro. Besi berperan penting sebagai komponen fisiologi dan metabolime tanaman. Besi yang diaplikasikan secara foliar diketahui lebih reaktif dan tepat sasaran jika diberikan dalam bentuk nano Fe. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan dosis optimum aplikasi nano Fe pada padi dalam kondisi cekaman kekeringan. Penelitian dilakukan di rumah plastik dengan metode split plot dengan kadar air (100% dan 50% kadar air kapasitas lapang) sebagai petak utama dan konsentrasi nano Fe (0; 0,5; 1; 1,5; dan 2 ppm) sebagai anak petak. Hasil menunjukkan bahwa dengan pemberian nano Fe meningkatkan aktifitas fisiologi padi yaitu dengan dosis optimum 1,25 ppm meningkatkan lebar bukaan stomata; 2 ppm meningkatkan kadar klorofil a; 1,8 ppm meningkatkan kadar klorofil b dan klorofil total; 1,67 ppm meningkatkan kadar air relatif; 1,96 ppm meningkatkan aktifitas nitrat reduktase; 1,56 mengurangi kerusakan membran dan 1,89 ppm menurunkan kadar prolin pada kondisi cekaman kekeringan.  Pemberian nano Fe meningkatkan pertumbuhan padi yaitu dengan dosis optimum 1,80 ppm menambah panjang akar terpanjang; 1,81 ppm meningkatkan tinggi tanaman; 1,85 ppm meningkatkan jumlah anakan; dan 1,91 ppm meningkatkan luas daun pada kondisi cekaman kekeringan.  Pemberian nano Fe meningkatkan komponen hasil dan hasil padi yaitu dengan dosis optimum 1,96 ppm meningkatkan jumlah malai; 1,68 ppm meningkatkan bobot malai; dan 1,79 ppm meningkatkan bobot 1000 biji pada kondisi cekaman kekeringan