A erva baleeira (Varronia curassavica, Boraginaceae) é uma espécie nativa da Mata Atlântica, que apresenta propriedades medicinais e, por isso, de interesse à indústria farmacêutica. Neste contexto, o presente estudo buscou estudar a diversidade química do óleo essencial de 36 plantas de Varronia curassavica, coletadas em regiões litorâneas do Rio de Janeiro e do Espírito Santo, em vegetação de restinga. O material vegetal foi estabilizado reduzindo o teor de umidade para próximo de 15% e em seguida o óleo essencial foi extraído por hidrodestilação e submetido a análise cromatográfica (CG-DIC e CG-EM). Após a caracterização química dos óleos essenciais, os dados foram organizados e submetidos a análises estatísticas descritiva e multivariada (ACP e AAH). Também foi avaliada a toxicidade dos óleos essenciais extraídos contra o inseto-praga Callosobruchus maculatus, o fungo fitopatogênico Pestalotia sp. e a forma epimastigota do protozoário Trypanosoma cruzi. O óleo essencial também foi avaliado quanto a sua atividade tóxica inseticida, fungicida. Foi possível observar variações no teor de óleo essencial indo de 0,34 a 4,20%, onde os maiores teores de óleo essencial foram observados nas plantas EB24 (4,20%) correspondente ao indivíduo coletado no estado do Rio de Janeiro, seguido do indivíduo EB41 (3,93%), coletado no estado do Espírito Santo. Foram identificadas um total de 177 substâncias, no qual as substâncias com maiores frequências e maiores concentrações também foram destacadas, são elas: α-Humuleno, Óxido de cariofileno, Germacreno D, (2E,6Z)-Farnesol, Shyobunol e 2,3-dihidro-Farnesol. A análise de agrupamentos hierárquicos discriminou a formação de 5 grupos distintos: grupo 1 ((2E, 6Z)-Farnesol), grupo 2 (Shyobunol e Germacreno D-4-ol), grupo 3 (α-Santaleno), grupo 4 (β-cariofileno, Elemol e (2Z, 6E)-Farnesol) e grupo 5 (β-cariofileno; 1,10-di-epi-Cubenol e o 2,3-dihidro-Farnesol). Por outro lado, quando aplicados os critérios de dominância entre as substâncias majoritárias (proposta pelo grupo de pesquisa) observamos somente quatro quimiótipos (qt) diferentes entre os 36 indivíduos estudados: Shyobunol, Germacreno D (30,9; 17,3%); Shyobunol, Cubebol, Germacreno D (23,5; 12,3; 11,7%); Shyobunol, α-Santaleno, Germacreno D (15; 14; 11,7 %) e Shyobunol (31,7%). Os óleos essenciais testados não apresentaram atividade tóxica relevante frente as espécies C. maculatus e Pestalotia sp., por outro lado, dois quimiótipos foram tóxicos frente a forma epimastigota de T. cruzi. Esses resultados apontam para uma grande diversidade química intraespecífica entre as plantas estudadas in situ, indicando que existem genótipos com potencial a ser explorado do ponto de vista agronômico e biológico contra T. cruzi.