Libidibia ferrea é uma espécie vegetal popularmente conhecida como “jucá” e amplamente utilizada na etnofarmacologia, possuindo diversas propriedades farmacológicas cientificamente comprovadas. A verificação da presença de compostos fenólicos e de flavonoides na composição dos extratos vegetais representa um importante indicativo do potencial antioxidante do extrato, uma vez que esses compostos apresentam esta propriedade. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo determinar a atividade antioxidante, investigar a presença de taninos hidrolisáveis e quantificar fenois totais e flavonoides do extrato seco das cascas do caule de Libidibia ferrea. Para isso, as cascas foram coletadas, trituradas e estabilizadas, em seguida foram submetidas à extração a quente usando água destilada e posteriormente seco por liofilização para obtenção do Extrato Seco de Libidibia ferrea (ESLF). A identificação e quantificação dos taninos hidrolisáveis foram realizadas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) acoplada a um detector de arranjo de diodos (DAD). A determinação do teor de Compostos Fenólicos Totais (CFT) foi estimada pelo método de Folin-Ciocalteau, o teor de Flavonoides Totais (FT) foi determinado pelo método espectrofotométrico de Cloreto de Alumínio (AlCl3) e a determinação da atividade antioxidante do ESLF foi obtida a partir de três métodos: inativação do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH); inativação do radical ABTS [2,2-azino-bis (ácido 3-etilbenzo-tiazolina-6-sulfônico)] e determinação da Capacidade Antioxidante Total (CAT). A análise por CLAE-DAD permitiu identificar e quantificar os taninos hidrolisáveis, ácido gálico e ácido elágico. Os compostos fenólicos totais e os flavonoides foram dosados em equivalente de ácido gálico e quercetina, respectivamente. O ESLF apresentou capacidade antioxidante pelos métodos testados, DPPH (48,81 ± 0,38 μg/mL), ABTS (266,96 ± 3,82 μg/mL) e CAT (263,9 ± 2,11 μg/mL), sendo o melhor deles observado pelo teste de captura de radicais livres DPPH. É possível que os componentes fenólicos identificados no ESLF estejam diretamente associados com o potencial antioxidante sobre os radicais DPPH observado.