O fluoreto de sódio acidulado a 2% é utilizado para diminuir a reabsorção radicular externa em caso de reimplante; entretanto não há dados sobre a deposição de fluoreto e conteúdo mineral em função do tempo de aplicação. O objetivo foi avaliar in vitro a incorporação de fluoreto e o conteúdo mineral na raiz de dentes humanos após aplicação de solução de fluoreto de sódio fosfato acidulado (NaF) a 2% em diferentes tempos. Espécimes de dentina humana (n=48) tiveram sua superfície isolada com esmalte de unha, exceto área circular de 3,14 mm2. Esta área foi submetida aos tratamentos com: NaF a 2% por 5 minutos (T5); NaF a 2% por 10 minutos (T10); NaF a 2% por 20 minutos (T20) e sem tratamento (Controle). O fluoreto fracamente (CaF2) e fluoreto fortemente (FA) ligado à raiz dentária foi analisado, bem como a dureza em secção longitudinal da raiz, calculando-se a área integrada da dureza (AI). Os dados foram submetidos a análise de variância (1 critério) seguida pelo teste Fisher LSD (p<0,05). As soluções fluoretadas levaram a um aumento na deposição de CaF2 em função do tempo de aplicação (p<0,037). O FA foi semelhante para os grupos T5, T10 e T20 (p>0,063). Os grupos T10 e T20 apresentaram maiores valores de AI (p<0,043) que T5, sendo semelhantes entre si (p=0,979). Os grupos T10 e T20 mostraram maiores valores de dureza na profundidade de 5 μm quando comparado aos demais grupos (p<0,006), sendo similares entre si (p=0,821). Pode-se concluir que o tempo de 10 minutos produziu conteúdo mineral similar ao tempo de 20 minutos, mesmo apresentando menor incorporação de fluoreto.