O presente estudo compara a estrutura do lenho de quatro espécies de Leguminosae arbóreas que ocorrem em Caatinga e Mata Atlântica: Anadenanthera colubrina (Vell.) Brenan, Andira fraxinifolia Benth., Bowdichia virgilioides Kunth e Copaifera langsdorffii Desf. Objetivou-se examinar diferenças estruturais qualitativas e quantitativas em relação aos dois ambientes. As amostras do lenho foram coletadas em três municípios do estado da Bahia: Barra da Estiva (Povoado Camulengo, 13°31’08”S e 41°12’08”W), Itaetê (Povoados Bom-Viver e Colônia, 12°57’08”-13°45’09”S e 41°03’41”-41°09’08”W), em áreas cobertas por fisionomias de Caatinga, e Salvador (Mata dos Oitis, 12º55’45.2”S e 38º26’03.3” W), num fragmento de Mata Atlântica. Os parâmetros anatômicos foram analisados seguindo técnicas usuais em anatomia de madeira. Os dados foram submetidos à análise estatística descritiva e ao teste t de Student (P ≤ 0.05). Qualitativamente, os indivíduos da mesma espécie ocorrentes em ambientes distintos não apresentaram variações anatômicas, com exceção de B. virgilioides. Nesta foram observadas camadas de crescimento demarcadas por parênquima marginal e tendência a anéis semi-porosos, apenas em amostras procedentes da Caatinga. Na análise quantitativa comparativa, os espécimes de populações distintas mostraram diferenças significativas para a maioria das características anatômicas. As amostras provenientes de Caatinga para as quatro espécies estudadas tiveram vasos com maior frequência e com menor diâmetro, raios com maior frequência, menores índices de vulnerabilidade e mesomorfia, indicando que essas investem em maior segurança na condução, ao passo que as de Mata investem, sobretudo em eficiência. As diferenças anatômicas detectadas no lenho das espécies dos dois ambientes podem ser decorrentes das variações de temperatura e pluviosidade, no entanto, um maior número de indivíduos por espécie deva ser analisado para se determinar possíveis tendências ecológicas. Foi comum, para a maioria das espécies, a presença de cristais e substâncias orgânicas. Foi detectada a presença de amido em A. fraxinifolia, alcaloides apenas em B. virgilioides, armazenamento de óleo em célula do parênquima radial em C. langsdorffii. . Foram comuns para todas as espécies à presença de compostos fenólicos, flavonoides e terpenóides. Dessa maneira, salienta-se a importância de elucidar a natureza dessas substâncias, as quais podem ter valor taxonômico para a família em questão.