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Chronic pain is a complex syndrome, which requires attention in diagnosis and treatment, and for physicians in primary health care, rheumatic diseases are a major challenge. The study aimed to evaluate the association between oxidative stress (OS) markers and clinical and biochemical variables of patients with chronic pain. This is a cross-sectional, quantitative, and analytical research. The sample of this research consisted of primary care patients (PCP) from a municipality of Rio Grande do Sul, whose data were collected in August 2021 and compared with a positive control group (PC), patients diagnosed with Rheumatoid Arthritis (RA) and a negative control group (NC), people without diseases and without medication use. Of the 17 patients who participated in the study, 82.4% were diagnosed with AR and 17.6% with fibromyalgia. In the Analysis of OS, higher catalase values were verified in the PPA group than in the other ones, and this increase was statistically significant when compared to the control. HS was lower in PAP and substances reactive to thiobarbituric acid were higher in PAP, with significant difference when compared to PC and NC. In this study, it was evidenced that chronic pain predominantly affected the female gender and with low schooling and higher values of the markers suggest an increase in oxidative stress in PAP, when compared with the results obtained in the PC and NC groups. This may be related to pharmacological treatment prescribed to primary care patients who do not follow the protocols. A dor crônica é uma síndrome complexa, que exige atenção no diagnóstico e tratamento, e para os médicos da atenção primária à saúde, as doenças reumáticas são um grande desafio. O estudo teve como objetivo avaliar a associação entre marcadores de estresse oxidativo (EO) e variáveis clínicas e bioquímicas de pacientes com dor crônica. Trata-se de uma pesquisa transversal, quantitativa e analítica. A amostra desta pesquisa foi constituída por pacientes da atenção primária (PAP) de um município do Rio Grande do Sul, cujos dados foram coletados em agosto de 2021 e comparados com um grupo controle positivo (CP), pacientes com diagnóstico de Artrite Reumatoide (AR) e um grupo de controle negativo (CN), pessoas sem doenças e sem uso de medicamentos. Dos 17 pacientes que participaram da pesquisa, 82,4% foram diagnosticados com AR e 17,6% com fibromialgia. Na análise de EO foi verificado valores de catalase superior no grupo PAP que nos demais, sendo esse aumento estatisticamente significativo, quando comparado com o controle. Tióis não-proteicos (SH) foi inferior no PAP e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico foi superior no PAP, com diferença significativa, quando comparado com o CP e CN. Nesse estudo, evidenciou-se que a dor crônica acometeu, predominantemente, o gênero feminino e com baixa escolaridade e a valores mais elevados dos marcadores supracitados sugerem aumento de estresse oxidativo no PAP, quando comparados com os resultados obtidos nos grupos CP e CN. Isso pode estar relacionado ao tratamento farmacológico prescrito aos pacientes da atenção primária que não seguem os protocolos.