A escassez de água atinge cerca de 52% da população mundial que habita regiões áridas e semiáridas, aumentando a pressão para redução de recursos hídricos utilizados para irrigação, e ao mesmo tempo manter elevadas produções das culturas para atender a demanda alimentar. Objetivou-se com este trabalho relacionar variáveis fisiológicas instantâneas ao rendimento de grãos do milho híbrido AG 7088 sob níveis de reposição da água evapotranspirada (ETo) e ajustar um modelo de regressão múltipla para estimativa do rendimento de grãos no período de estiagem no semiárido. O experimento foi conduzido entre agosto e dezembro de 2015. A área experimental está localizada na Fazenda Tororó III, município de Pão de Açúcar, estado de Alagoas (AL), nas coordenadas de latitude: 09º 45’ 20.7’’ S, longitude: 37º 25’ 12.3’’ W e altitude de 18 m. O clima local é classificado como BSh’, com predominância de caatinga hipoxerofítica. Apresenta temperatura média anual de 27 °C e precipitação média anual de 500 mm. Houve efeito significativo das lâminas de irrigação sobre o conjunto de variáveis do CP1 (p 0,05). Foram verificadas correlações fortes entre o CP1 e suas respectivas variáveis, enquanto que no CP2 uma variável (EIUA) teve correlação forte e duas (AF e IAF) tiveram correlação moderada. Esta pesquisa evidenciou que nas condições de semiaridez; durante o período de estiagem (agosto a dezembro), com temperatura média acima do ideal (28,4 °C) e umidade relativa do ar abaixo do ótimo para a cultura (60,1%) durante o ciclo; o híbrido AG 7088 teve bom desempenho fisiológico sob irrigação plena (100% da ETo), com produção de 5,75 t ha-1, podendo chegar a 6,8 e 7,65 t ha-1 com reposições de 125 e 175% da ETo, respectivamente. Mensurações de trocas gasosas, déficit de pressão de vapor e temperatura foliar podem ser realizadas no estádio fenológico R1 para estimar o rendimento de grãos com maior robustez quando combinados com as lâminas de água aplicadas durante o ciclo da cultura.