Introdução: Análogos de proteínas não colagenosas da dentina têm sido investigados, em diversas formas de aplicação, para a remineralização deste substrato. Contudo, é crucial que não comprometam o desempenho inicial da união resina-dentina quando aplicados como tratamento pré-adesivo. Objetivo: Investigar o efeito dos análogos ácido poliacrílico (PAA) e trimetafosfato de sódio (STMP) sobre o desempenho mecânico imediato e qualidade da união resina-dentina. Materiais e métodos: Superfícies planas de dentina foram produzidas em molares humanos (N=32) e os dentes foram montados sob pressão intrapulpar (0,28 psi) com fluído corporal simulado (SBF), 24 horas antes dos procedimentos adesivos. A dentina foi condicionada com ácido fosfórico por 15 segundos seguido da aplicação de: água (controle), STMP 100.000 µg/mL + PAA 500 µg/mL, STMP/PAA + Remineralização (REM) ou apenas REM (n=8). A REM foi induzida pela aplicação consecutiva de cloreto de cálcio (CaCl2 48,0 mM) e fosfato de sódio (Na2HPO4 28,8 mM). Os análogos foram aplicados (30 µL) por 60 segundos, sem agitação, enquanto a REM foi mantida (15 µL/solução) por 10 minutos. Após a remoção dos excessos das soluções com papel absorvente, foi aplicado o sistema adesivo Single Bond Universal seguido da construção de um bloco de resina. Foram obtidos espécimes para os ensaios de microtração, nanoinfiltração e espectroscopia Raman. Os dados foram analisados por ANOVA um critério (α=5%). Resultados: Nenhum dos tratamentos pré-adesivos interferiu na resistência de união imediata (p=0,406). Houve infiltração de nitrato de prata na interface adesiva de todos os grupos, sendo mais evidente no grupo STMP/PAA + REM. A espessura da zona de difusão (camada híbrida) identificada por Raman não diferiu entre os grupos (p=0,263). Conclusão: A remineralização com os análogos biomiméticos STMP/PAA, independentemente da associação com REM, não interferiu no desempenho adesivo imediato da união resina-dentina.