OBJETIVO: Obter nanopartículas de betacaroteno pelo método da sonicação utilizando poli(vinil pirrolidona) como estabilizante coloidal, bem como, sua caracterização em termos de tamanho das partículas, índice de polidispersão, estabilidade e características estruturais. MÉTODOS: Foram utilizadas as técnicas de Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), Espectroscopia de Infravermelho (FTIR), Dispersão Dinâmico de Luz (DLS) e Microscopia eletrônica de Transmissão (MET) para caracterização das nanopartículas obtidas. RESULTADOS: Os resultados indicam que houve a formação de nanopartículas cristalinas de betacaroteno com as mesmas propriedades térmicas (entalpia e temperatura de fusão) do betacaroteno convencional. Na análise de FTIR, foram encontrados os picos de absorção em 2950 cm^-1 e 2913 cm^-1 (alongamentos assimétricos e simétricos do CH₂,respectivamente) e em 959 cm^-1 (alqueno conjugado). Os nanocristais apresentaram tamanhos da ordem de 91 ± 14 nm e índice de polidispersão dos tamanhos de 0,32 ± 0,06. CONCLUSÕES: Foi possível a transformação do betacaroteno em nanocristais pela aplicação de ultrassom e uso de poli(vinil pirrolidona) como estabilizante. O material apresentou estabilidade coloidal em água, resultante do seu reduzido tamanho e consequente aumento da área superficial total. A partir das análises térmica e espectroscópica foi possível observar que não houve alteração da estrutura química do betacaroteno após a nanoparticularização. Sendo assim, esse material pode ser utilizado em futuras aplicações como corante em produtos alimentícios.