Minuman cokelat dibuat dari bubuk kakao dicampur pemanis dan bahan lainnya, yang dilarutkan dalam air menjadi minuman panas atau dingin. Namun dalam pemrosesannya, antioksidan dalam minuman cokelat mudah terdegradasi oleh panas sehingga diperlukan penambahan bahan untuk mengoptimalkan kandungan antioksidan minuman cokelat. Minyak atsiri sereh dapur memiliki senyawa geranial, neral, dan mirsena sebagai senyawa antioksidan, sehingga dapat menjadi salah satu alternatif untuk meningkatkan antioksidan pada minuman cokelat. Sifat minyak atsiri yang mudah menguap dan tidak larut dalam air, menyebabkan inkorporasi minyak atsiri sereh dapur pada minuman cokelat dikemas dalam bentuk nanoemulsi supaya sistem penghantaran senyawa antioksidan lebih optimal dan dapat meningkatkan stabilitasnya. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi nanoemulsi minyak atsiri sereh dapur 1% (0%; 0,5%; 1%; 1,5% (b/b)) terhadap karakteristik fisikokimia minuman cokelat dan menentukan formulasi terbaik minuman cokelat. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan nanoemulsi minyak atsiri sereh dapur berpengaruh secara nyata pada parameter distribusi ukuran partikel, potensial zeta, turbiditas, viskositas, aktivitas antioksidan, dan total fenol minuman cokelat, namun tidak berpengaruh nyata pada total flavonoid minuman cokelat. Formulasi terbaik minuman cokelat yang dihasilkan yaitu dengan penambahan nanoemulsi minyak atsiri sereh dapur sebesar 1,5%.