A propagação in vitro de orquídeas constitui um dos métodos mais conhecidos e utilizados para produção de mudas de alta qualidade e conservação de espécies ameaçadas de extinção, suprindo, assim, os problemas decorrentes da complexidade de germinação a partir de sementes e a exploração sem controle em seu hábitat natural. no cultivo in vitro plantas são condicionadas a alta umidade, trocas gasosas restritas e baixa luminosidade, necessitando de aclimatização ex vitro para possibilitar alterações estruturais e fisiológicas adaptativas ao novo ambiente, garantindo desenvolvimento e crescimento. o objetivo geral deste trabalho foi avaliar alterações qualitativas e quantitativas de folhas e raízes de espécies de cattleya (orchidaceae) cultivadas in vitro e aclimatizadas ex vitro. sementes de c.xanthina e c.velutina foram inoculadas, germinadas e plântulas multiplicadas foram mantidas in vitro por 180 dias, em meio ms/2, suplementado com 20 gl-1 de sacarose, 7 gl-1 de ágar e 1,5 gl-1 de carvão ativado. após, foram pré-aclimatizadas (pac) ex vitro por 60 dias, em caixas com atmosfera saturada, em câmara fitotron. depois foram aclimatizadas (ac) ex vitro em casa de vegetação por 90 dias. amostras de folhas e raízes foram processadas e analisadas em microscopias óptica e eletrônicas de varredura e transmissão. foram também mensurados: suculência, teor de clorofilas, densidade estomática, dimensão dos estômatos e espessura dos tecidos foliares e da raiz. os dados foram analisados com anova ou kruskal-wallis e comparados por teste tukey ou dunn. em folhas de c. xanthina, as modificações estruturais decorrentes da aclimatização foram: na epiderme, paredes periclinais externas passaram de retas a convexas e acentuou-se deposição de ceras epicuticulares; estômatos alteraram da forma elíptica a arredondada, sem borda cuticular na pac e com borda obliterando parcialmente o poro em ac; mesofilo homogêneo in vitro mostrou células parenquimáticas mais alongadas adaxialmente e maior número de camadas celulares quando ex vitro; aumento de massa seca. densidade estomática manteve-se. registrou-se: amiloplastos na pac e cloroplastos com tilacóides organizados e grana bem desenvolvido na ac. na raiz, nas condições ex vitro, ocorreu expansão do córtex. em folhas de c.velutina, as modificações estruturais foram: redução gradual da densidade estomática; aumento da área foliar e do diâmetro polar dos estômatos; redução das concentrações de clorofila e carotenoides. mesofilo, na pac, mostrou células mais alongadas e maior espessura, na condição in vitro e na ac foi similar. massa seca e suculência não sofreram alteração. cloroplastos in vitro exibiram evidências de degradação, com rompimento da membrana externa até completa desestruturação; na pac, mostraram-se com aspecto mais organizado, porém rara formação de grana; na ac, plastoglóbulos osmiofílicos foram conspícuos e raramente com grana. observou-se senescência das folhas na ac. a raiz não apresentou alterações na espessura dos tecidos, mas ocorreu maior diferenciação na endoderme e no cilindro vascular. poucas raízes formaram-se ex vitro. os resultados refletem a plasticidade estrutural de c. xanthina no processo de aclimatização assegurando o equilíbrio hídrico e captação de luz tendo em vista as distintas condições de umidade e luminosidade. entretanto, os dados sobre c.velutina indicaram algumas alterações estruturais insuficientes para suportar as condições ambientais de aclimatização. palavras-chave: