OBJETIVO: A distribuição heterogênea de organismos em ecossistemas aquáticos é geralmente atribuída à heterogeneidade ambiental espacial e temporal, refletindo a existência de condições ambientais apropriadas e a disponibilidade de recursos às comunidades biológicas. O objetivo deste estudo foi compreender como a dissimilaridade da comunidade fitoplanctônica em um grande lago raso subtropical está relacionada a dissimilaridades ambientais. MÉTODOS: As variáveis ambientais e a comunidade fitoplanctônica foram coletadas em 19 pontos distribuídos ao longo dos 90 km de extensão da Lagoa Mangueira, trimestralmente durante 2010 e 2011, totalizando 152 unidades amostrais. A relação entre a dissimilaridade do fitoplâncton e a dissimilaridade das variáveis ambientais foi acessada pela análise BioEnv. PRINCIPAIS RESULTADOS: Há uma relação significativa entre a dissimilaridade na estrutura da comunidade fitoplanctônica e a dissimilaridade ambiental. O modelo que melhor explicou a dissimilaridade do fitoplâncton incluiu pH, turbidez e nitrato. CONCLUSÃO: A dissimilaridade fitoplanctônica foi relacionada à dissimilaridade de importantes variáveis ambientais associadas à variabilidade de condições e recursos no espaço e no tempo na Lagoa Mangueira.