A desidratação permite o aumento da vida útil do pedúnculo de caju, o qual é rico em compostos bioativos. Assim, objetivou-se avaliar o conteúdo de compostos bioativos e atividade antioxidante durante o armazenamento de cajus desidratados. Para tanto, cajus CPP-076 foram imersos em ácido cítrico 1% por 15’, uma parte destes frutos foi submetida à desidratação osmótica em xarope de sacarose (55ºBrix) por 4h a 65ºC, antes da secagem (CDO); e os demais sofreram secagem sem desidratação osmótica (SDO). Os frutos foram acondicionados em sacos de polietileno e a cada 30 dias, durante 120 dias, foram determinados os conteúdos de carotenoides totais (CT) e compostos fenólicos (CF) por espectrofotometria, ácido ascórbico (AAC) por titulação e atividade antioxidante (AA) pelo método DPPH. Quanto aos resultados (em base seca), verificou-se no tempo 0 maiores (p<0,05) conteúdos de CT, CF, AAC e AA do tratamento SDO em comparação ao CDO, sendo, respectivamente: 1,22 e 0,15μg/g, 3374,25 e 1513,52mg EAG/100g, 1689,65 e 236,88mg/100g, 91,48 e 78,43%. Após todo o armazenamento, observou-se um aumento (p<0,05) no conteúdo de CT para 1,67 e 0,30μg/g, nos tratamentos SDO e CDO, respectivamente; e diminuições (p<0,05) para CF, AAC, e AA de 1326,08 e 886,39mg EAG/100g, 302,60 e 69,80mg/100g, 55,09 e 34,60%, respectivamente. Verificou-se fortes correlações entre CT e AA (R=-0,9522 e R=-0,9703, p<0,05), bem como entre CF e AA (R=0,9708 e R=0,9041, p<0,05), nos tratamentos SDO e CDO, respectivamente. O tratamento SDO manteve maiores valores de compostos bioativos e AA comparados ao CDO, devido a maior presença de sacarose nesse último. Houve grandes perdas de compostos bioativos e atividade antioxidante durante o armazenamento, provavelmente, devido à ineficiente barreira a vapores d’água e oxigênio pela embalagem, contudo estes ainda mantiveram-se em quantidades expressivas. Concluiu-se que a desidratação pode ser um bom método alternativo na conservação nutricional do caju.