Palmarosa (Cymbopogon martinii) merupakan tanaman rerumputan aromatik berasal dari India Timur dan Turki. Palmarosa memiliki minyak atsiri yang bernilai tinggi di daun dan perbungaannya. Minyak atsiri palmarosa biasanya digunakan sebagai aroma terapi karena aroma yang dihasilkan seperti mawar dan juga sebagai antioksidan serta antimikroba yang mengandung senyawa utama geraniol dan geranil asetat. Upaya peningkatan kualitas minyak atsiri palmarosa di Indonesia menjadi hal yang perlu diperhatikan dalam sektor industri minyak atsiri. Perlakuan ketersediaan air dan mikoriza arbuskular diharapkan dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil minyak atsiri serta berdampak positif terhadap kualitas minyak atsiri. Oleh karena itu, dilakukan penelitian tentang perlakuan ketersediaan air dan mikoriza arbuskular dengan dosis yang berbeda. Penelitian dilaksanakan pada Agustus 2023 - Januari 2024 di Rumah Atsiri Indonesia, Tawangmangu Karanganyar. Penelitian disusun dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari dua faktor. Faktor pertama adalah pemberian mikoriza arbuskular yang terdiri dari empat taraf yaitu, tanpa mikoriza (kontrol), mikoriza 10 g polybag^-1, mikoriza 20 g polybag^-1 dan mikoriza 30 g polybag^-1. Faktor kedua adalah ketersediaan air dengan taraf, 100, 75, 50 dan 25% kapasitas lapang. Setiap perlakuan diulang sebanyak 5 kali. Data dianalisis dengan sidik ragam (ANOVA) dengan taraf 5%, apabila terdapat beda nyata dilanjutkan dengan uji DMRT pada taraf 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan ketersediaan air 50% KL dan mikoriza 30 g polybag^-1 memberikan rendemen minyak atsiri tertinggi, ketersediaan air 100% KL dan mikoriza 20 g polybag^-1 memberikan hasil minyak atsiri pada daun tertinggi dan kombinasi ketersediaan air 100% KL dan 10 g polybag^-1  mikoriza memberikan hasil minyak atsiri perbungaan dan hasil minyak atsiri total tertinggi. Senyawa utama kandungan minyak atsiri palmarosa adalah geraniol.