Introdução: A Terapia fotodinâmica (TFD) vem se mostrando eficiente e de amplo espectro de ação na destruição de microrganismos presentes em patologias da polpa e de tecidos periapicais.Apesar da sua eficiência na Endodontia, a influência dela na estrutura da dentina radicular é questionada. Objetivo: Sendo assim, esse estudo visa avaliar a estrutura colágena da dentina radicular bovina após a aplicação de TFD,associada ou não ao NaOCl. Método: Foram utilizadas 72 raízes de dentes bovinos divididas em 6 grupos: G1, controle-soro fisiológico estéril 0,9%; G2, irrigação com NaOCl 2,5%; G3, irrigação com NaOCl 2,5% associado ao TFD; G4, TFD; G5, inundação do canal com azul de metileno 0,01% (AFS); G6, irradiação. Os grupos submetidos ao protocolo completo de TFD, passaram pelas etapas: preenchimento do conduto com AFS e sua agitação com a lima K-File #60; pré-irradiação por 5 minutos para garantir a penetração efetiva do AFS; aplicação intracanal do laser, lavagem do corante com soro fisiológico estéril 0,9% e secagem dos elementos. Os dentes foram seccionados e destinados a sua análise histológicas em micrografias de varredura, atentando-se as alterações das fibras colágenas. Resultado: Indicaram G1 com dentina e fibras colágenas preservadas; G2 e G3 apresentaram fibras colágenas organizadas, porém em menor quantidade em relação aos demais grupos; G4, G5 e G6, não houve mudanças significativas na estrutura colágena. Os grupos que utilizaram TFD também apresentaram erosão superficial leve na dentina. Conclusão: Conclui-se que a TFD provocou alterações na superfície dentinária interradicular com a integridade das fibras colágenas mantidas e que maior degradação do colágeno é consequência do uso do NaOCl 2,5%.