Introdução: Os flavonoides são metabólitos secundários produzidos pelas plantas e encontrados em relativa abundância, podendo ocorrer tanto na forma livre (aglicona) quanto ligados a açúcares (glicosídeos). Possuem diversas propriedades farmacológicas, destacandose principalmente atividade imunomoduladora, antioxidante e antiparasitária, o que desperta grande interesse na indústria farmacêutica para o desenvolvimento de novos fármacos. Objetivos: Este trabalho objetiva explorar o potencial biológico dos flavonoides isolados de Erythroxylum rimosum por meio de ensaios in vitro, além de discutir a relação entre a estrutura desses compostos e suas atividades identificadas. Materiais e Métodos: Inicialmente, ensaios de citotoxicidade frente as células de mamíferos e a avaliação da viabilidade das formas promastigotas de L. braziliensis foram realizadas. A partir destes dados, foram determinados a CC50 e a IC50 dos flavonoides. A microscopia eletrônica de varredura foi empregada para verificar as possiveis alterações na morfologia das formas promastigotas de L. braziliensis após o tratamento. Estudos in silico avaliaram a interação dos flavonoides ERA 8.3 e ERA10 com a arginase de Leishmania por meio de docking molecular. O potencial antioxidante dos flavonoides, foi verificado através do ensaio de atividade antioxidante pelo metodo do radical DPPH e β-caroteno. Adicionalmente investigamos a capacidade dos flavonoides em inibir a enzima acetilcolinesterase. Resultados: Os flavonoides não apresentaram citotoxicidade significativa para células de mamíferos, exibiram CC50 > 100 μM, enquanto os flavonoides ERA8.3 e ERA10, glicosilados com açúcar de seis carbonos, inibiram as formas promastigotas de L. braziliensis com IC50 de 10,34 ± 0,7 μM e 10,14 ± 0,5 μM, respectivamente. Os flavonoides também foram capazes de reduzir o percentual de macrofagos infectados e a média do número de amastigostas após 24 horas de tratamento. Alterações morfologicas como perda da integridade da membrana, formação de bolhas e danos flagelares, foram observadas após análise ultraestrutural de promastigotas tratadas com ERA8.3 e ERA10. Os flavonoides presentaram atividade antioxidante, a quercetina apresentou o melhor valor de concentração inibitória (IC50 = 0,22 mg/mL), seguido pelo seu glicosídeo, ERA10 (IC50 = 0,42 mg/mL). Os flavonoides glicosilados, ligados a açúcar de cinco carbonos, exibiram atividade inibitória moderada frente a enzima acetilcolinesterase. Conclusão: Os resultados sugerem que os flavonoides em estudo apresentam importantes atividades antileishmania, antioxidante e de inibição da acetilcolinesterase. Estas atividades biológicas dos flavonoides estão intimamente associadas à sua estrutura química, sendo influenciada pela presença ou ausência de grupos funcionais, como hidroxilas e glicosídeos, localizados em posições específicas de sua estrutura básica.