As formas mais comuns e letais de tumores que acometem o Sistema Nervoso Central (SNC) são os glioblastomas multiformes (GBM), caracterizados pela capacidade invasiva, resistência a tratamentos e destruição do tecido cerebral. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos citotóxicos, agudo e tardio, e os genotóxicos, bem como o envolvimento do sistema de reparo por excisão de bases (BER) da Temozolomida (TMZ) in vitro. Para isso, utilizou-se a linhagem celular de GBM U87MG. A avaliação da citotoxicidade aguda foi realizada pelo ensaio da sulforadamida B (SRB) a fim de avaliar o valor de IC₅₀ e a citotoxicidade tardia foi quantificada pelo ensaio de formação de colônias. A genotoxicidade foi avaliada pelo ensaio cometa versão alcalina (na presença do inibidor de BER, metoxiamina (MTX)), utilizando como parâmetro de danos a porcentagem de DNA na cauda. Os resultados do ensaio SRB mostraram um valor de IC₅₀ de 355 µM. Quanto à formação de colônias, notou-se uma redução na fração de sobrevivência das células com o tratamento a partir do IC₅₀ da TMZ. A genotoxicidade revelou diferença significativa entre o tratamento com TMZ com BER ativo e o tratamento com TMZ na presença do inibidor de BER MTX. Em síntese, o TMZ tem efeito citotóxico agudo e tardio e genotóxico na linhagem de GBM U87MG e este efeito parece estar associado ao mecanismo de reparo por excisão de bases.