Sabe-se que, nas lesões da hanseníase, a perda de sensibilidade tátil, mediada por fibras nervosas grossas mielinizadas tipo A-beta, é precedida pela perda de sensibilidade térmica, mediada por fibras finas mielinizadas tipo A-delta e finas não mielinizadas tipo C, o que faz do exame de sensibilidade térmica de uma lesão suspeita um critério fundamental para que se estabeleça o diagnóstico oportuno de hanseníase. Trabalhos recentes, envolvendo testes sensitivos térmicos, têm empregado modernos instrumentos eletrônicos capazes de perfazer o teste quantitativo de sensibilidade térmica (TQST), método padrão-ouro para a avaliação de sensibilidade térmica. Paralelamente, o estudo morfológico da inervação cutânea por meio de colorações especiais para terminações nervosas finas intraepidérmicas e dérmicas tem se mostrado uma alternativa para a avaliação do acometimento de fibras finas relacionadas à função de sensibilidade térmica. Os poucos trabalhos disponíveis na literatura indexada que empregaram o estudo morfológico de fibras nervosas finas cutâneas em pacientes com hanseníase constataram uma diminuição da densidade das fibras finas dermo-epidérmicas nas lesões da doença e uma associação entre esta redução e o aumento dos limiares de detecção de calor e frio destes pacientes. Tais trabalhos, todavia, não especificaram detalhes importantes sobre a metodologia empregada no teste de quantificação de sensibilidade térmica e empregaram métodos semi-quantitativos de avaliação de densidade de fibras nervosas cutâneas, o que limita sua reprodutibilidade. O presente trabalho tem por objetivo estudar a correlação entre o grau de comprometimento da sensibilidade térmica avaliada por meio do TQST e o grau de diminuição da densidade de fibras nervosas finas na pele de pacientes com hanseníase. Vinte e dois pacientes tiveram lesão e pele contralateral clinicamente normal avaliadas por meio de biópsias e do TQST, realizado com o analisador termo-sensório Thermal sensory analyzer TSA-II. As fibras nervosas finas cutâneas foram evidenciadas por coloração imuno-histoquímica utilizando-se anticorpos anti-PGP 9.5 e quantificadas por morfometria. Houve diferença significativa entre lesões e pele contralateral em relação aos limiares de detecção de frio, calor e dor induzida por frio e calor. A diferença absoluta média para estes limiares foi de, respectivamente, 9,2°C; 6,0°C; 5,5°C e 4,2°C. A marcação imuno-histoquímica das biópsias de lesões demonstrou uma importante rarefação de fibras intraepidérmicas e subepidérmicas em relação às biópsias de pele contralateral. Em média, a densidade de fibras subepidérmicas e intraepidérmicas mostrou redução de 79.5% (DP = 19,6) e 80,8% (DP = 24,9), respectivamente. Foi observada boa correlação entre o déficit de fibras intraepidérmicas e o déficit de fibras subepidérmicas. Todavia, não foi possível detectar a existência de correlação entre as variáveis representativas de déficit de inervação cutânea e as variáveis representativas de déficit de sensibilidade térmica, uma vez que a rarefação de fibras finas cutâneas foi homogeneamente intensa em todos os pacientes, independente do grau de déficit sensitivo apresentado. It is known that, in lesions of leprosy, loss of tactile sensitivity, mediated by thick myelinated A-beta type nerve fibers, is preceded by the loss of thermal sensitivity, mediated by thin myelinated A-delta type and thin unmyelinated C type thin fibers, which makes the evaluation of the thermal sensitivity of a suspicious lesion a fundamental criterion for the leprosy diagnosis establishment. Recent studies involving thermal sensory testing have employed modern electronic instruments able to complete the quantitative sensory test (QST), the gold-standard method for the assessment of thermal sensitivity. In parallel, the morphological study of cutaneous innervation by means of special stains for intraepidermal and dermal nerve endings has become an alternative for assessing the impairment of these fine fibers involved in the thermal sensitivity. The few studies available in the literature that used the morphological study of thin cutaneous nerve fibers in leprosy patients noted a decrease in the density of dermo-epidermal thin fibers at the lesions of the disease and an association between this reduction and the increased thermal thresholds in the QST. These studies, however, did not specify important details about the methodology used in the QST and employed semi-quantitative methods for the evaluation of the cutaneous nerve fiber density, which limits its reproducibility. The present work aims to study the correlation between the degree of impairment of thermal sensitivity assessed by QST and the degree of decreased density of thin nerve fibers in the skin of leprosy patients. Twenty-two patients had skin lesions and contralateral clinically unaffected skin evaluated by biopsies and TQST, performed with the thermal sensory analyzer Thermal sensory analyzer TSA-II. The thin cutaneous nerve fibers were observed by immunohistochemical staining using anti- PGP 9.5 and quantified by morphometry. There were significant differences among lesions and contralateral unaffected skin in relation to cold, heat and pain induced by heat and cold detection thresholds. The mean absolute difference for these thermal thresholds were, respectively, 9.2 ° C, 6.0 ° C, 5.5 ° C and 4.2 ° C. The immunohistochemical staining of biopsies of lesions showed a significant thinning of intraepidermal and subepidermal fibers compared to contralateral unaffected skin biopsies. On average, the density of intraepidermal and subepidermal fibers showed a reduction of 79.5% (SD = 19.6) and 80.8% (SD = 24.9), respectively. We observed good correlation between intraepidermal and subepidermal fiber deficits. However, it was not possible to detect the correlation between the variables representing a deficit of cutaneous innervation and the variables representing a deficit of thermal sensitivity, since the thin fibers thinning was homogeneously intense in all patients, regardless of the degree of sensory deficit presented.