O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia clareadora e a difusão de H2O2 pela estrutura dental após diferentes protocolos de clareamento. Discos de esmalte/dentina foram adaptados a câmaras pulpares artificiais e posicionados em compartimentos contendo tampão acetato. Géis clareadores com 20 e 35% de PH foram aplicados sobre os discos durante 50, 15 e 5 min. A quantificação foi realizada por meio da reação do PH presente no tampão com peroxidase e violeta-leuco cristal, sendo a densidade óptica convertida em μg/mL de PH. A análise de cor foi realizada antes e 24h após o clareamento de acordo com o sistema CIE L*a*b*. Os dados foram analisados pelos testes Kruskal-Wallis e Mann-Whitney. Os maiores valores de penetração de PH foram observados para o gel com 35% aplicado por 50 min, havendo diferença estatística em relação aos demais grupos (p > 0,05). A redução no tempo de contato e na concentração do gel (20%) reduziu significativamente a penetração (p < 0,05). Alteração significante na cor foi observada para os períodos de 50 e 15 min em ambos os géis clareadores (p < 0,05). Concluiu-se que os géis com 20 e 35% de PH apresentaram comportamento similar para eficácia clareadora, porém a e penetração de PH foi influenciada pela concentração e tempo de contato.