O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade, atividade antioxidante e a conservação da pitaia (Hylocereus polyrhizus) submetida ao armazenamento refrigerado (10 ± 1 °C e 95 ± 5% UR) e a temperatura ambiente (25 ± 1 °C e 45 ± 5% UR), sendo os frutos produzidos no semiárido brasileiro, Vale do Jaguaribe-CE, Brasil. Foram realizados três experimentos. No primeiro experimento foi realizada uma caracterização física, química e nutricional da pitaia, onde foram usadas 12 repetições de dois frutos cada, totalizando 24 frutos. No segundo experimento foi avaliado o potencial de conservação e os compostos bioativos da pitaia submetida ao armazenamento refrigerado (10 ± 1 °C e 95 ± 5% UR), onde foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado (DIC), constituindo os tratamentos pelos tempos de avaliação (ocasião da colheita - 0, 7, 14, 22 e 32 dias), com quatro repetições de dois frutos cada. No terceiro experimento foi avaliada a vida útil pós-colheita e os compostos bioativos da pitaia submetida ao armazenamento à temperatura ambiente (25 ± 1 °C e 45 ± 5% UR), onde foi conduzido em DIC, constituindo os tratamentos pelos tempos de avaliação (0, 5, 8, 11 e 14 dias), com quatro repetições de dois frutos cada. Os frutos foram colhidos totalmente maduros e transportados para o laboratório de Fisiologia Pós-colheita de Frutos da Universidade Federal Rural do Semi-àrido (UFERSA), Mossoró-RN, onde foram selecionados, instalados os experimentos e submetidos às análises físicas, físico-químicas, compostos bioativos e atividade antioxidante (ABTS). Para o primeiro experimento, conclui-se que a pitaia produzida no semiárido brasileiro, possui elevado rendimento de polpa (71,2%), firmeza (51,45 N), sólidos solúveis (13,18 °Brix), relação SS/AT (33,4), açúcares totais (7,94%) e redutores (7,56%); baixa acidez (0,40 mg/100 g); além de conteúdo significativo de minerais, dos quais se destacaram o manganês (1,95 g/kg), cálcio (1,33 g/kg), potássio (1,58 g/kg) e ferro (173,0 mg/kg), e dos compostos bioativos betacianinas (82,27 mg/100 g) e betaxantinas (113,15 mg/100 g), o que confere a pitaia ser considerada um fruto rico em nutrientes benéfico a saúde. Para o segundo experimento, conclui-se que a pitaia manteve uma boa aparência, elevado teor de açúcares e maior relação SS/AT ao final do armazenamento, podendo ser comercializado por até 32 dias sob refrigeração, sem perdas na qualidade; momento em que também obteve elevada firmeza do fruto e polpa, e conteúdo considerado de betacianinas (58,00 mg/100 g) e betaxantinas (91,97 mg/100 g). Para o terceiro experimento, concluí-se que a pitaia pode ser comercializada até 12 dias em temperatura ambiente, sem perdas na qualidade, momento em que tem alta relação de SS/AT, que atrelado ao rendimento de polpa e firmeza do fruto favorece o consumo in natura; a pitaia e uma boa fonte de betacianinas e sua atividade antioxidante está correlacionada com os polifenois e as betacianinas