O uso de resíduos agroindustriais como biomassa combustível pode ser uma solução para o problema relacionado à sua disposição, além de ser uma alternativa como fonte de energia renovável e limpa. Na bananicultura, vários resíduos são gerados e em grandes quantidades, ocasionando sérios problemas ambientais. Neste trabalho, resíduos gerados na bananicultura (folhas úmidas e ressecadas) foram caracterizados por teores de hemicelulose, celulose e lignina, termogravimetria (TG/DTG), calorimetria diferencial exploratória (DSC) e poder calorífico, visando avaliar o uso como biomassa na geração de energia, por combustão e na obtenção de produtos de valor agregado, por pirólise. As amostras de folhas ressecadas apresentaram maiores teores de sólidos voláteis e poder calorífico que as úmidas, de 78% e 19 MJ/kg, respectivamente. Os teores de sólidos fixos das folhas úmidas e ressecadas apresentaram-se baixos. Para os processos de pirólise e combustão, as folhas úmidas necessitam de pré-secagem, pois o alto teor de umidade, além de reduzir o poder calorífico na combustão, pode afetar o uso dos produtos gerados na pirólise, principalmente, bio-óleo, obtido com finalidade de uso combustível. As duas amostras apresentaram comportamento térmico semelhante, porém, com distintas proporções em perdas de massa, que estão diretamente relacionadas ao alto teor de umidade das folhas úmidas. As folhas ressecadas apresentaram teor de celulose diferente dos obtidos na literatura para outras biomassas, que pode estar relacionado à possível degradação por ação microbiana, devido ao maior tempo de exposição ao ambiente. Taxas de aquecimento elevadas melhoram o rendimento em óleo pirolítico. Porém, devido à composição complexa deste, é importante que sejam aplicadas rampas de aquecimento na pirólise, conforme os estágios observados em TG/DTG, relacionados à degradação da celulose, hemicelulose e lignina, nos quais a remoção dos produtos pirolíticos deve ser realizada, para que os processos subsequentes de purificação sejam facilitados. O comportamento térmico das folhas úmidas e ressecadas em atmosfera inerte (pirólise) foi diferente das biomassas encontradas em literatura, com início de degradação térmica dos materiais voláteis em temperaturas mais brandas, de 153 e 117 °C, respectivamente, seguida de comportamento exotérmico. Essa energia liberada deve ser considerada, visando seu uso na pré-secagem das folhas. De modo geral, os resultados foram semelhantes aos de resíduos já submetidos aos processos de combustão e pirólise, indicando possuírem potencial para aproveitamento e uso na geração de energia e obtenção de produtos com valor agregado, que possam substituir derivados de petróleo, além desses processos ocasionarem significativa redução volumétrica dos resíduos.