Objetivou-se avaliar o efeito da adição dos antioxidantes ácido palmítico e vitamina E na qualidade seminal canina pós-descongelação. Cada amostra seminal coletada foi diluída em Tris-Gema na concentração de 100x106 sptz/ml e dividida em alíquotas de 3ml formando três grupos experimentais: G1) Tris-Gema (Grupo controle); G2) Tris-Gema + 100 μM de ácido palmítico; G3) Tris-Gema + 15µL de vitamina E. Após a descongelação, realizou-se o teste de termorresistência (TTR) em 0, 30, 60 e 90 minutos, análise estrutural dos espermatozoides usando sondas fluorescentes e análise da cinética espermática por meio do CASA. No TTR, G2 e G3 não apresentaram resultados significativos para a motilidade e vigor espermáticos quando comparados ao grupo controle. Ácido palmítico e vitamina E também não tiveram efeitos significativos nos parâmetros de integridade acrossomal e atividade mitocondrial, porém espermatozoides criopreservados com ácido palmítico apresentaram resultados significativos para a integridade da membrana plasmática e o G3 apresentou-se mais eficiente na motilidade total pela técnica do CASA. Conclui-se que os antioxidantes testados apresentaram resultados satisfatórios em alguns dos parâmetros seminais de cães avaliados após criopreservação, contudo mais estudos devem ser realizados com outras concentrações destes antioxidantes adicionados ao diluidor seminal canino.