RESUMO Objetivou-se com este trabalho avaliar as trocas gasosas e componentes de produção de cultivares de feijão-caupi submetidas a diferentes níveis de deficiência hídrica no semiárido paraibano. O delineamento utilizado foi em blocos ao acaso, em arranjo fatorial 3 x 4, com três repetições. No fator A alocou-se as cultivares de feijão-caupi BRS Guariba, BR17 Gurguéia e BRS Marataoã e no B as lâminas de irrigação estabelecidas em função de frações da evapotranspiração de referência (40, 60, 80 e 100% da ETo). As trocas gasosas foram determinadas a partir de aferições de concentração interna de CO2, transpiração, condutância estomática, taxa fotossintética, eficiência instantânea de uso da água e eficiência instantânea de carboxilação. Quanto aos componentes de produção, foram avaliados: a massa de vagens, número de grãos por vagens, massa de 100 grãos e produtividade de grãos. A cultivar de feijão-caupi 'BRS Guariba', independentemente das lâminas de irrigação, apresenta melhor desempenho de trocas gasosas com reflexo positivo nos componentes produtivos. As maiores taxas fisiológicas das cultivares 'BRS Guariba' e 'BRS Marataoã' foram encontradas com lâminas de 40% da ETo, o que pode denotar maior tolerância ao déficit hídrico.