O gênero Psychotria (Rubiaceae) é conhecido pela complexidade taxonômica e produção de alcaloides bioativos. No Brasil, cerca de 2.000 espécies de Rubiaceae estão distribuídas em 120 gêneros, sendo uma das principais famílias da flora brasileira. Objetivou-se, neste trabalho, determinar a estrutura anatômica das folhas de Psychotria nuda (Cham. & Schltdl) Wawra e Psychotria nemorosa Gardner, e conhecer os principais compostos secundários e sua localização. Foram selecionados três exemplares de P. nuda e três de P. nemorosa no Jardim Botânico da UNIVILLE. De cada planta foram coletados ramos apicais cujas folhas estivessem completamente desenvolvidas. Para a análise estrutural, o material coletado foi fixado em FAA, passou por desidratação butanólica, foi emblocado em Paraplast MacCormick® e seccionado seriadamente em micrótomo de rotação Olympus modelo Cut 4055. Com as secções obtidas, foram montadas lâminas permanentes e submetidas à coloração com safranina e azul de Astra. A seguir, foram analisadas em microscópio de luz e registradas por meio de fotografias. Algumas folhas foram diafanizadas para caracterização da epiderme. A análise fitoquímica preliminar buscou identificar alcaloides, antraquinonas, compostos fenólicos, cumarinas, flavonoides, heterosídeos cardiotônicos, polissacarídeos, saponinas e taninos, para direcionar os testes histoquímicos, feitos com material fresco, seccionado a mão livre e submetido a reagentes específicos. Em vista frontal, a face abaxial da epiderme de P. nuda apresenta células com contorno poligonal e estômatos que variam de paracíticos a paralelocíticos. Em P. nemorosa as células têm contorno sinuoso e predomínio de estômatos paracíticos, ocorrendo também anisocíticos. Considerando que as duas espécies coexistem no mesmo local, estas características parecem não estar relacionadas a fatores ambientais. A análise fitoquímica em P. nuda apontou compostos fenólicos (cumarinas e taninos), polissacarídeos e heterosídeos cardiotônicos, encontrados especialmente nos parênquimas, epiderme e floema. Em P. nemorosa identificou-se alcaloides, antraquinonas, compostos fenólicos (cumarinas) e heterosideos cardiotônicos, observados, sobretudo, nos tecidos parenquimáticos, epiderme, colênquima, xilema e floema. Alcaloides ocorrem em idioblastos isolados na epiderme e no parênquima esponjoso. Embora a análise fitoquímica não tenha indicado polissacarídeos, estes foram detectados em pequena quantidade em alguns idioblastos de secreção mista. Ainda que estreitamente aparentadas e ocorrendo no mesmo local, Psychotria nuda e P. nemorosa apresentam variações estruturais em suas folhas, como o arranjo estomático, que pode se constituir num diferencial taxonômico seguro entre ambas. Sua composição química e distribuição dos compostos secundários são diversas. Estes resultados podem direcionar novos trabalhos relacionados à bioprospecção, bem como fornecer subsídios para as caracterizações taxonômica e estrutural das espécies estudadas.