Introdução: O arco zigomático (AZ) é uma estrutura anatômica bilateral que une o viscerocrânio ao neurocrânio através de dois processos: o processo temporal do osso zigomático e o processo zigomático do osso temporal. Caracterizar a morfologia do AZ contribui para entender os aspectos biomecânicos e a orientar o planejamento e tratamento clínico. Objetivo: Avaliar a forma do AZ em uma população do sudeste brasileiro de acordo com padrões tridimensionais. Material e método: A amostra foi composta por 122 tomografias computadorizadas de crânios secos humanos (66 masculinos e 56 femininos), que foram importadas para o software Mimics 18.0 (Materialise, NV, Bélgica). Em seguida, os escaneamentos foram inicialmente avaliados em uma classificação transversal do AZ e, então, segmentados para obter reconstruções de superfícies 3D da estrutura óssea caracterizada pela anatomia precisa do AZ. Em seguida, as superfícies 3D foram importadas para o software Rhinoceros 5.0 (McNeel & Associates, Seattle, EUA), no qual foram avaliados os padrões morfológicos do AZ. A análise estatística foi realizada no GraphPAD Prism v.8 (San Diego, CA, EUA). A normalidade da amostra foi verificada por Shapiro-Wilks e considerado nível de significância de 5%. Resultados: A incidência da classificação transversal apresentou 59% do tipo elíptico (E) e 41% do tipo laminar (L) em 116 arcos zigomáticos masculinos e 38% do tipo E e 62% do tipo L em 102 arcos zigomáticos femininos. Não houve incidência do tipo cilíndrico (Ci) em ambos os sexos. Pela classificação proposta no presente estudo, a incidência foi de 58% do tipo parênteses (P), 38% do tipo colchete (C) e 4% do tipo M (M) para o sexo masculino e 33% (tipo P), 66% (tipo C) e 1% (tipo M) para o sexo feminino. Conclusão: O arco zigomático em uma população do sudeste brasileiro apresentou variabilidade de forma, sendo elíptico e convexo no sexo masculino e em forma de lâmina e retilíneo no sexo feminino.