Resumo – O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial das imagens multipolarizadas do sensor-radar Palsar/Alos em diferenciar as fases fenológicas da cana-de-açúcar. Valores digitais de quatro imagens do sensor, dos meses de fevereiro, maio, agosto e outubro de 2008, com polarizações HH (emissão e recebimento de onda na polarização horizontal) e HV (emissão de onda na polarização horizontal e recebimento na vertical), foram convertidos para coeficientes de retroespalhamento (σ°), para a análise de dados de cana‑de‑açúcar, cultivadas em talhões na região nordeste do Estado de São Paulo. Foram selecionadas três variedades, em diferentes estágios fenológicos: RB85‑5156, seis talhões; RB86‑7515, dez talhões; e RB92‑5345, dez talhões. As diferenças entre as fases fenológicas foram avaliadas para cada uma das variedades e, também, entre as variedades. A utilização simultânea ou não dos dados do sensor Palsar/Alos, obtidos em duas polarizações, foi capaz de discriminar as diferentes fases de crescimento da cana-de-açúcar, com exceção da fase de crescimento dos colmos e a fase de maturação, em que não foi observada diferença significativa. Termos para indexação: Saccharum, fase de crescimento, radar de abertura sintética, retroespalhamento, SAR.