Introdução: A esclerose múltipla (EM) é uma doença crônica que afeta o sistema nervoso central, sendo caracterizada por inflamação, desmielinização e neurodegeneração. Essas lesões causam disfunções em diversos sistemas funcionais, incluindo voz, linguagem, cognição e desenvolvimento de transtornos como ansiedade e depressão. A espectroscopia na região do infravermelho tem sido investigada como uma técnica promissora e clinicamente útil, capaz de identificar tanto o início quanto a progressão da doença, permitindo, assim, a identificação precoce. Objetivo: Analisar os aspectos de comunicação, cognição e alteração de humor, bem como avaliar as informações bioquímicas por meio da bioespectroscopia em pacientes com EM. Método: Foram incluídos neste estudo 52 pacientes diagnosticados com EM e 52 participantes controle, pareados por sexo, idade e escolaridade. Aplicou-se um questionário para coleta de dados sociodemográficos e clínicos dos voluntários, além dos protocolos a seguir: a) Índice de Desvantagem Vocal – 10; b) Índice de Fadiga Vocal; c) Qualidade de Vida em Voz; d) Fluência de verbos; e) Addenbrooke’s Cognitive Examination – Revised; f) Inventário de Depressão de Beck; g) Inventário de Ansiedade de Beck e h) Avaliação Funcional das Habilidades de Comunicação. Para análise pela bioespectroscopia, adquiriu-se soro a partir de sangue capilar dos participantes para análise pela técnica de espectroscopia na região do infravermelho médio por transformada de Fourier. As análises quimiométricas foram realizadas com o espectro total (3700 - 900 cm-1) e separadas nas regiões de fingerprint (1800 - 900 cm-1) e de alto número de ondas (3700 - 2800 cm-1). Resultados: O grupo de pacientes com EM foi composto por 35 mulheres e 17 homens, com uma média de idade de 39,5 ± 12,7 anos. A amostra controle consistiu em 36 mulheres e 16 homens, com uma média de idade de 39,3 ± 12,4 anos. Observamos que o grupo de pacientes com EM apresentou piores resultados nos protocolos de avaliação vocal, comparado ao grupo controle. Na avaliação cognitiva, apresentaram déficits em diversos domínios, com exceção da memória episódica e semântica. Na avaliação da pragmática, constatamos prejuízos em todos os domínios investigados, exceto na interação comunicativa, onde não houve diferença entre os grupos. No que se refere à avaliação dos sintomas de ansiedade e depressão, o grupo com EM obteve pontuações significativamente mais altas na bateria de testes correspondentes. Pela técnica FTIR, as diferenças nas regiões espectrais de fingerprint e alto número de ondas indicam, por meio das análises multivariadas, alterações metabólicas com aumento na concentração de fosfolipídios/lipídeos, ácidos nucleicos e Amida I e II no grupo EM. Conclusão: Foi identificado um impacto significativo na qualidade vocal dos participantes com EM, juntamente com prejuízos cognitivos, pragmáticos, ansiedade e depressão. Por meio de método FTIR, observamos que o espectro total fornece informações significativas na diferenciação dos grupos.