Introdução: O clareamento dental é resultado de uma reação química de quebra ou redução molecular1. Em principio, quanto maior a concentração do agente clareador e maior o tempo de contato desse com a estrutura dental, maiores serão as taxas de reações químicas e maior e mais significativos serão seus resultados estéticos2 Objetivo: Este estudo clínico randomizado foi conduzido para testar a eficiência e a sensibilidade dental de um agente clareador a base de H2O2 à 15% contendo nanopartículas de TiO_N fotocatalizado com luz LED/Laser (HP15) e um clareador controle de 35% H2O2 (HP35). Materiais e Métodos: 40 voluntários, de ambos os gêneros, com idades entre 18 a 25 anos, foram divididos em dois grupos: HP15 (n=20) foi tratado em 3 sessões de 48 minutos cada, fototermocatalizado por luz conjugada LED/LASER com irradiância de 300 mW/cm2, e HP35 (n=20) foi tratado em 3 sessões de 45 minutos cada. A eficácia (E) foi avaliada através dos valores de ΔE mensurados utilizando espectroscopia de reflectância (Vita Easyshade). A sensibilidade dental (S) foi analizada por meio da escala VAS. Os dados foram analizados por ANOVA mista de medidas repetidas com correção de Bonferroni (α=0,05). Resultados: Para a eficácia, foi encontrada diferença significante para número de sessões de clareamento (p = 0,0001; η2 p = 0,73 e π = 1,000) e para a interação número de sessões e protocolo de clareamento (p = 0,0001; η2 p = 0,319 e π = 1,000). O nível de sensibilidade dental mostrou diferença significante apenas entre os protocolos de clareamento. Conclusões: O agente clareador com menor concentração (HP15) reduziu a sensibilidade dental, aumentando a segurança do procedimento clareador e apresentou maior eficácia comparado ao HP35.