Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui respons varietas padi gogo pada kadar air tanah berbeda terhadap pertumbuhan, hasil dan kandungan prolin dan 2-acetyl-1-pyrroline biji. Penelitian dilaksanakan di Universitas Tidar Magelang mulai bulan September 2012 sampai dengan Maret 2013. Percobaan menggunakan Rancangan Acak Kelompok Lengkap terdiri atas dua faktor yaitu varietas padi gogo (Inpago Unsoed-1, galur JSPGA 136, varietas Situ-bagendit (non-aromatik) dan varietas Mentik Wangi) dan tingkat kadar air tanah (100 % kapasitas lapang dan 50 % kapasitas lapang). Variabel pengamatan meliputi: tinggi tanaman (cm), jumlah anakan total per rumpun (batang), jumlah anakan produktif (batang), total panjang akar (m), umur berbunga (hst), umur panen (hst), panjang malai (cm), jumlah bulir per malai, bobot 1000 biji (g), bobot biji per rumpun (g), kandungan prolin (μM/g) dan kandungan 2-acetyl-1-pyrroline (ppm). Secara umu padi gogo yang ditanam pada kondisi kadar air tanah 50 % kapasitas lapang menghasilkan umur panen panjang dengan pertumbuhan dan hasil rendah namun memiliki kandungan prolin dan kandungan 2-acetyl-1-pyrroline lebih tinggi diban-dingkan dengan yang ditanam pada kondisi kadar air tanah 100 % kapasitas lapang. Namun demikian, pada kondisi kadar air tanah 50 % kapasitas lapang, varietas Mentik Wangi menunjukan hasil tinggi pada karakter pertumbuhan dan hasil serta kandungan 2-acetyl-1-pyrroline dan kandungan prolin. Kata kunci: Padi gogo ∙ Kadar air tanah ∙ Pertumbuhan ∙ Hasil ∙ Prolin ∙ 2-acetyl-1-pyrroline