El guisante de campo es uno de los cultivos de legumbres de temporada fría de corta duración que contribuye significativamente a la seguridad alimentaria y nutricional. Se seleccionaron dos genotipos susceptibles al calor (HS) y dos tolerantes al calor (HT) de estudios anteriores para una caracterización adicional. Se observó una variación significativa en los rasgos morfo-fisiológicos estudiados. El análisis de componentes principales explicó que los dos primeros componentes principales, es decir, PC1 y PC2, mostraron el 76.5% de la varianza total en condiciones óptimas, mientras que el 91.2% de la varianza total fue cubierto por los dos primeros PCs en un ambiente de estrés por calor. El rendimiento de semillas por planta determinó una asociación significativa y positiva con la superóxido dismutasa y el número de semillas por vaina en condiciones óptimas, mientras que en condiciones de estrés por calor, se asoció positivamente con el número de vainas efectivas por planta, el rendimiento biológico por planta, la prolina, la longitud de la vaina, el número de semillas por vaina, la superóxido dismutasa y la peroxidasa. Se notó una reducción significativa en los genotipos susceptibles, mientras que los genotipos tolerantes mostraron una reducción estable y no significativa en el contenido de clorofila. Además, se observó un daño celular mínimo y una mayor producción de peróxido de hidrógeno en los genotipos susceptibles. Además, la caracterización bioquímica de los genotipos HS y HT reveló que la mayor expresión de peroxidasa, superóxido dismutasa y catalasa modula las respuestas tolerantes en los genotipos HT. Estos genotipos se utilizaron posteriormente para desarrollar genotipos de guisante de campo tolerantes al calor.