O capim-elefante (Pennisetum purpureum Schum.) é altamente eficiente na fixação de gás carbônico (CO2) atmosférico com potencial de produção de 80 t.ha-1. ano-1. Ao contrário do eucalipto que leva 7 anos para ser cortado, no capim-elefante, podem ser efetuados dois cortes ao ano, superando o eucalipto em produtividade. A biomassa vegetal pode ser alternativa ao uso de combustíveis fósseis para a produção de energia ambientalmente sustentável. O melhoramento do capim-elefante é importante para a obtenção de cultivares mais produtivas e adaptadas a diferentes ecossistemas. Os objetivos desse trabalho foram avaliar o comportamento per se, por meio de características morfoagronômicas, estimar e avaliar a capacidade geral de combinação (CGC) dos genitores e a capacidade específica de combinação (CEC) das combinações híbridas, estimar e avaliar os efeitos heteróticos e selecionar híbridos superiores para a produção de energia. O experimento foi conduzido no Centro Estadual de Pesquisa em Agroenergia e Aproveitamento de Resíduos, da PESAGRO-RJ, em Campos dos Goytacazes, na região Norte Fluminense, em delineamento em blocos ao acaso, com três repetições. Os cruzamentos foram obtidos entre genitores contrastantes em esquema de dialelo parcial 5 (genitores femininos) x 5 (genitores masculinos). Os tratamentos foram os dez genitores, as 25 combinações híbridas e uma testemunha. Foram efetuados três cortes de avaliações (abril e outubro de 2013 e abril de 2014). As características avaliadas foram: altura das plantas (ALT), em m; diâmetro do colmo (DC), em cm; largura da lâmina foliar (LL), em cm; número de perfilhos (NP), em m; porcentagem de matéria seca (%MS) e produção de matéria seca (PMS), em t.ha-1. Foram realizadas, para os cortes das águas e da seca, as análises de variância; agrupamentos das médias pelo teste de Scott-Knott (P<0,05); análise da capacidade de combinação pelo método de Griffing (1956), adaptado por Geraldi e Miranda Filho (1988); e análise dos efeitos de heterose pelo método de Gardner e Eberhart (1966), adaptado por Miranda Filho e Geraldi (1984) para dialelos parciais. Verificou-se que os híbridos H1 (Cubano Pinda x Mercker), H3 (Cubano Pinda x Mercker 86-México), H4 (Cubano Pinda x Taiwan A-144), H6 (Cameroon Piracicaba x Mercker), H7 (Cameroon Piracicaba x Três Rios), H8 (Cameroon Piracicaba x Mercker 86-México), H10 (Cameroon Piracicaba x Roxo), H13 (P241-Piracicaba x Mercker 86-México), H14 (P241-Piracicaba x Taiwan A-144), H15 (P241-Piracicaba x Roxo), H16 (IAC-Campinas x Mercker), H17 (IAC-Campinas x Três Rios) e H18 (IAC-Campinas x Mercker 86-México), H19 (IAC-Campinas x Taiwan A-144), H21 (Guaçu/IZ.2 x Mercker) e H25 (Guaçu/IZ.2 x Roxo) apresentaram, na avaliação do comportamento per se dos genótipos, alta produção de biomassa tanto nos cortes das águas quanto na seca. Ao avaliar a capacidade de combinação e os efeitos de heterose, observou-se que houve efeito de dominância para a maioria das características avaliadas e que as combinações híbridas H1 (Cubano Pinda x Mercker), H7(Cameroon Piracicaba x Três Rios), H8 (Cameroon Piracicaba x Mercker 86-México), H17 (IAC-Campinas x Três Rios), H18 (IAC-Campinas x Mercker 86-México) e H25 (Guaçu IZ.2 x Roxo) apresentaram-se promissoras para a seleção de clones com maior produção de biomassa energética.