A Caatinga é um bioma exclusivo do Brasil em que cerca de 80% da sua área já foi modificada. Dessa forma há a necessidade de cada vez mais estudar as espécies vegetais que tenham potencial para a regeneração dessas áreas degradadas. Objetivou-se acompanhar o desempenho fisiológico de sementes de Mimosa tenuiflora, submetidas a tratamentos de superação de dormência após diferentes períodos e condições de armazenamento. Empregou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro tratamentos pré-germinativos de superação de dormência (testemunha, imersão em ácido sulfúrico por 10 e 13 min. e imersão em soda cáustica 20% por 30 min.), após quatro períodos de armazenamento (0; 50; 100; e 150 dias) em ambiente com e sem refrigeração, adotando-se um esquema fatorial 4 x 4 x 2. Determinou-se antes e após cada período de armazenamento as seguintes avaliações: teor de água, porcentagem, índice de velocidade e tempo médio de germinação, porcentagem, índice de velocidade e tempo médio de emergência, comprimento da parte aérea e do sistema radicular e condutividade elétrica das sementes. A utilização do ácido sulfúrico foi eficiente na superação da dormência das sementes de M. tenuiflora, mantendo os valores máximos ao longo dos períodos de armazenamento. A utilização da soda cáustica por 30 min. só é recomendada no início do armazenamento, sendo que a partir de 50 dias há redução do potencial fisiológico das sementes.