Genomförandet av ändringsförslag 3 skulle ha legaliserat försäljningen av marijuana för fritidsbruk till vuxna 21 år och äldre från medicinska marijuana-behandlingscenter och andra statligt licensierade enheter.
Initiativet fick mer än 55% av rösterna för, men nådde inte upp till den majoritet på 60% som krävdes för att gå igenom.
Tilray Brands aktier sjönk över 10% före marknaden, och de amerikanska börsnoterade aktierna i SNDL och Cronos Group sjönk 13% respektive 4%.
Canopy Growth sjönk med över 20% och Aurora Cannabis sjönk med 9%. ETF AdvisorShares Pure US Cannabis störtade 14.2%.
Florida utropades som en mycket lukrativ marknad, med prognoser från cannabisanalysföretaget Headset som indikerar att Sunshine State kunde ha sett 4,9 miljarder dollar till 6,1 miljarder dollar i försäljning under det första året av genomförandet av försäljning av vuxenanvändning.
Tjugofyra amerikanska stater har hittills legaliserat fritidsanvändningen av cannabis, även om det fortsätter att vara olagligt på federal nivå. År 2016 antog väljarna i Florida en grundlagsändring som tillåter medicinsk marijuana i delstaten.
Cannabisföretag hade mycket att vinna på omröstningen, med stora potföretag som har gjort betydande bidrag till Smart & Safe Florida, den grupp som förespråkar antagandet av ändringsförslag 3.
Trulieve, som driver 156 butiker i Florida och är den största aktören i delstaten, har gett nästan 144,6 miljoner dollar i bidrag till gruppen sedan 2022.
ATB Capital Markets-analytikern Frederico Gomes sa att om marijuanaanvändning omklassificeras som ett mindre allvarligt federalt brott, kan det mer än kompensera för eventuella effekter av misslyckandet med att anta ändringsförslaget.