El estrés térmico ha surgido como una limitación abiótica significativa que afecta el rendimiento y la calidad del grano del arroz. En los últimos años, se han logrado avances sustanciales en la elucidación de los mecanismos regulatorios moleculares y las aplicaciones de cría pertinentes a la tolerancia al calor en el arroz. Esta revisión ofrece un examen exhaustivo de las vías regulatorias fundamentales involucradas en las respuestas del arroz al estrés térmico, abarcando la homeostasis de lípidos de membrana, la transducción de señales térmicas, la regulación transcripcional, la estabilidad y traducción del ARN, las modificaciones epigenéticas, la señalización hormonal, la defensa antioxidante y la protección de los órganos reproductivos. Se hace especial hincapié en los mecanismos funcionales y el potencial de cría de genes y loci de rasgos cuantitativos (QTLs) asociados a la termotolerancia, como , , y . Además, resumimos las aplicaciones recientes de tecnologías de vanguardia en la mejora de variedades de arroz tolerantes al calor, incluyendo la integración de multi-ópticas, la edición del genoma, la selección asistida por marcadores (MAS) y la cría de diseño racional. Finalmente, abordamos los desafíos actuales, incluyendo la integración de mecanismos regulatorios, el desarrollo de sistemas de simulación de calor realistas, la validación de la funcionalidad de los genes candidatos y la gestión de compensaciones de rasgos. Esta revisión proporciona una base teórica para el desarrollo de cultivares de arroz tolerantes al calor y ofrece valiosos conocimientos para acelerar la cría de variedades de arroz resilientes al clima para una producción sostenible.