Este trabalho in situ (IS) avaliou os efeitos da associação da microabrasão do esmalte com o clareamento dental. Os fatores em estudo foram: técnicas em 5 níveis: controle, microabrasão (Opalustre – Ultradent), clareamento dental (Opalescence Boost PF 38 % - Ultradent) e a associação dos dois procedimentos (imediata e tardia); assim como o tempo de manutenção dos espécimes IS: 0, 1, 3, 7 dias. As variáveis de resposta foram microdureza e a rugosidade superficial. Foram utilizados 50 dentes bovinos hígidos. Os espécimes selecionados foram aleatoriamente divididos em 5 grupos de estudo (n=10): Grupo Controle + 0, 1, 3, 7 dias IS; GI Clareamento + 0, 1, 3, 7 dias IS; GII Microabrasão + 0, 1, 3, 7 dias IS; GIII Microabrasão + Clareamento + 0, 1, 3, 7 dias IS e GIV Microabrasão + 0, 1, 3, 7 dias IS + Clareamento. Os resultados foram submetidos à análise de variância de dois fatores (ANOVA) para medidas repetidas, seguidas pelo teste de Tukey a 5%. A rugosidade superficial foi alterada pela realização da microabrasão, associada ou não com o clareamento dental, com/sem período in situ. A microdureza do esmalte dental não foi alterada com a realização apenas do clareamento dental, mas sofreu redução significativa nos grupos onde a microabrasão do esmalte foi realizada, independente da associação com o clareamento dental, com/sem período in situ; salientando que a microdureza do esmalte foi restabelecida após o período in situ. O clareamento dental não provocou efeitos adversos nas propriedades físicas e mecânicas do esmalte microabrasionado.