Introdução: As alterações físico-químicas que o substrato dentinário sofre, decorrentes do envelhecimento natural e de lesões cariosas ou não cariosas, tem gerado a necessidade de aprimoramento de técnicas restauradoras, que busquem a eficácia adesiva. Proposição:  Avaliar a resistência de união de sistemas adesivos autocondicionantes, com diferentes níveis de acidez, em substrato dentinário normal e hipermineralizado artificialmente. Materiais e Métodos: 72 molares humanos hígidos foram divididos em dois grupos: dentina normal (N) e hipermineralizada artificialmente (H). Cada grupo foi subdividido de acordo com o sistema adesivo autocondicionante utilizado: Clearfil S3Bond, Optibond All in One, Clearfil SE Bond e Adhese. Após os procedimentos adesivos e restauradores, os espécimes permaneceram em ambiente úmido a 37ºC, por 24 horas. Em seguida foram submetidos ao ensaio de microcisalhamento para obtenção de valores de resistência de união. As interfaces adesivas foram observadas em MEV. Resultado:  ANOVA two-way e pós-teste de Games-Howell foram realizados (α = 0,05). Houve interação entre o sistema adesivo e o tipo de substrato dentinário (p <0,01). Em dentina normal, todos os sistemas adesivos mostraram-se adequados; para dentina hipermineralizada, o Clearfil SE Bond (autocondicionante de 2 passos - pH leve) apresentou a maior resistência de união imediata. Houve predomínio de falhas adesivas para todos os grupos. Conclusão: Todos os sistemas adesivos avaliados foram eficientes em ambos substratos e, para a dentina hipermineralizada, o Clearfil SE Bond apresentou maior valor de resistência adesiva.