Introdução: O β-caroteno (β-CR) possui inúmeras propriedades funcionais, porém é instável quimicamente e pouco solúvel. A β-ciclodextrina (β-CD) é um carboidrato utilizado como veículo para moléculas hidrofóbicas. Atualmente, pouco é conhecido sobre a termodinâmica de inclusão do β-CD em β-CR e ainda não existem dados sobre a cinética de inclusão e liberação deste composto em β-CD. Objetivo: Este trabalho objetivou estudar os parâmetros termodinâmicos e cinéticos da interação entre β-CD e β-CR utilizando a ressonância plasmônica de superfície (RPS). Metodologia: β-CD modificada foi imobilizada em um chip sensor CM5. Soluções de β-CR foram preparadas em tampão de fosfato de potássio com 4% de DMSO (pH 7,4). A concentração de β-CR variou de 10 a 35 µM. Os experimentos foram realizados em temperaturas de 285,15 a 301,15 K. Resultados: As constantes de associação (ka = 0,50 a 1,25 x 10^4 M-1s-1) e dissociação (kd = 0,307 a 0,400 s-1) aumentaram com a temperatura, isto é, um maior número de complexos é formado por segundo e uma fração maior de complexos é dissociada, respectivamente. A linearidade observada nos gráficos de Arrhenius tanto para o processo de associação quanto para a dissociação, sugere que ambos ocorreram em um único estágio. A energia de ativação foi maior na fase de associação (40,77 kJ.mol-1) do que na dissociação (11,94 kJ.mol-1), indicando que a formação do complexo ativado foi mais rápida para a dissociação do complexo termodinâmico estável do que para a associação de moléculas livres. As constantes de interação obtidas foram da ordem de 104 L.mol-1. Os valores negativos de ∆G° (~ -24,59 kJ.mol-1) indicaram que no equilíbrio mais complexo foi formado em relação às moléculas livres. O processo de formação do complexo foi entropicamente dirigido (∆H° = 28,83 kJ.mol-1) e T∆S° = 53,43 kJ.mol-1). Conclusão: A RPS permitiu a determinação simultânea de parâmetros cinéticos e termodinâmicos da fomação do complexo β-CD-β-CR. A β-CD pode ser utilizada como carreadora para o β-CR, sendo que as interações hidrofóbicas são importantes para a formação deste complexo. Os parâmetros apresentados neste estudo podem contribuir para otimizar futuras aplicações deste complexo em produtos de interesse.