RESUMO Este trabalho teve como objetivo caracterizar a diversidade genética de 80 plantas matrizes de Hymenaea martiana Hayne através da avaliação de características físicas de frutos e sementes, e determinar a correlação dessas características e sua importância no estudo da variabilidade entre as matrizes. A coleta dos frutos foi realizada de diferentes plantas matrizes, localizadas no município de Areia-PB, cujas análises físicas foram: comprimento, largura, espessura e peso dos frutos e das sementes, bem como o número de sementes por frutos. Os dados físicos dos frutos e sementes foram analisados por meio de estatística descritiva, análise de variância pelo teste F, sendo as médias agrupadas por meio do teste de Scott-Knott a 5% de probabilidade. Posteriormente, foi realizada a correlação de Spearman para todas as combinações entre as variáveis e a análise de componentes principais. O comprimento, largura, espessura e peso dos frutos variaram de 27,00 a 186,00 mm; 8,00 a 94,00 mm; 8,20 a 66,32 mm e 3,72 a 222,92 g, respectivamente. As matrizes 88 e 117 apresentaram frutos de maiores dimensões. O número de sementes por fruto foi de 0 a 15, enquanto para as sementes a variação foi de 10,03 a 38,00 mm, 5,30 a 32,39 mm, 1,84 a 35,36 mm e 0,52 a 9,99 g para o comprimento, largura, espessura e peso, respectivamente. As variáveis que mais contribuíram para o componente principal 1 foram as características referentes ao fruto - comprimento (16,4%), largura (16,9%) e peso (19,9%), sendo responsáveis por 53,2% da variação total do componente 1. Enquanto que o número de sementes por fruto (23,5%), espessura da semente (34,7%) e peso da semente (19%) contribuíram com 77,2% da variação total do componente 2. Na população natural de H. martiana, do município de Areia-PB, há divergência em relação às características fenotípicas de frutos e sementes. Das nove características avaliadas, seis têm maior contribuição para a variação total, destacando-se comprimento, largura e peso dos frutos, número de sementes por fruto, espessura e peso da semente.