Introdução: O exercício de alta intensidade promove um aumento na produção de espécies reativas, o que pode ser prejudicial para a saúde e função de diversos órgãos. Objetivo: Analisar o efeito da suplementação com ácido α-lipóico contra o estresse oxidativo no coração e no fígado de camundongos treinados em endurance submetidos a uma sessão de exercício exaustivo. Métodos: Trinta e dois camundongos machos foram submetidos a 6 semanas de treinamento em natação. Os animais foram divididos em dois grupos de acordo com a suplementação, ácido α-lipóico ou veículo, oferecida durante as duas últimas semanas. A última sessão do treinamento foi destinada ao exercício de exaustão. Foram analisadas a peroxidação lipídica, dano oxidativo às proteínas e marcador antioxidante no fígado e coração imediatamente (0h) e quatro horas (4h) após o exercício exaustivo nos dois grupos. Resultados: O coração dos animais suplementados apresentou menor dano proteico e maiores níveis de antioxidante nas 0h e 4h. No fígado, a peroxidação lipídica foi maior nos animais suplementados em 0h, mas não diferiu 4h após a exaustão. O fígado dos animais suplementados apresentou níveis mais altos de proteína carbonilada nas 0h e nas 4h. Conclusão: A suplementação com ácido α-lipóico é um antioxidante eficiente para o coração de camundongos treinados submetidos a exercício exaustivo, mas é desnecessário para evitar o estresse oxidativo hepático induzido pelo esforço exaustivo.