O objetivo do presente trabalho consistiu na determinação do potencial antioxidante do óleo essencial das folhas de Campomanesia xanthocarpa. A técnica utilizada para a extração do óleo essencial foi a hidrodestilação utilizando o aparelho de Clevenger e a identificação da composição química do óleo essencial por cromatografia em fase gasosa acoplado ao espectrômetro de massas. O potencial antioxidante foi mensurado pelos métodos de sequestro dos radicais livres do radical 2,2 difenil-1-picrilhidrazil (DPPH•), pelo sistema de co-oxidação β-caroteno/ácido linoleico e pelo método de redução do ferro (FRAP). Pela análise de cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas foram identificados 47 compostos, e a classe majoritária foram os sesquiterpenos hidrocarbonetos (46,80%) com os compostos majoritários biciclogermacreno (8,29%); globulol (5,67%); τ-murolol (5,59%); β-cariofileno (5,28%); germacreno D (5,03%); δ-cadineno (4,76%); τ-cadinol (4,51%) e linalol (4,17%). Os resultados encontrados para a atividade antioxidante pelo sistema de co-oxidação β-caroteno/ácido linoleico indicaram que o óleo essencial de C. xanthocarpa apresenta alto potencial antioxidante na concentração 1,00 mg/mL e potencial intermediário nas demais concentrações testadas. A atividade antioxidante do óleo essencial pelo método FRAP foi de 3,83 ± 1,99 µMol Fe+2/mg. Portanto, o óleo extraído das folhas de C. xanthocarpa apresentou potencial antioxidante pelo método de co-oxidação do beta-caroteno/ácido linoleico e FRAP, encorajando a inclusão desta espécie na lista dos antioxidantes naturais para aplicação na área de alimentos, cosmética e farmacêutica.