Nos processos biotecnológicos, os componentes do meio de cultivo são responsáveis por elevados custos e exercem forte influência sobre o comportamento de cianobactérias. A ficocianina é um pigmento produzido pela cianobactéria Arthrospira platensis, e é utilizada industrialmente como coranteem cosméticos, alimentos e exames imunológicos. O presente trabalho teve por objetivo principal avaliar o potencial de crescimento de A. platensis em diferentes condições de cultivo, sobre a capacidade de produção de biomassa, proteína total e perfil de produção de ficobiliproteínas, através de um planejamento experimental do tipo delineamento composto central rotacional. Para o crescimento de cianobactérias, foram selecionados e testados em diferentes concentrações: bicarbonato de sódio (9; 10,82; 13,5; 16,18 e 18 g.L-1), nitrato de sódio (1,25; 1,5; 1,875; 2,25 e 2,5 g.L-1) e a intensidade luminosa (20; 28,33; 70; 111,67 e 120 μmol fótons.m-2.s-1). A análise da biomassa foi realizada através da densidade ótica, a proteína total foi quantificada pelo método de Kjeldahl e as ficobiliproteínas (ficocianina e aloficocianina) foram obtidas de extratos aquosos da biomassa e mensurados pela leitura da absorbância a 620 e 650 nm, respectivamente. Os resultados mostraram que a variável concentração de NaNO3 no meio de cultivo pode ser diminuída, com obtenção de concentrações de biomassa mais elevadas. Houve elevação da biomassa produzida em função do incremento da concentração de NaHCO3 e da irradiância luminosa, principalmente quando esses dois fatores variaram em direção aos maiores valores testados. Em relação à concentração de proteína total, não foi possível concluir sobre a influência das variáveis estudadas, visto que não houve efeito significativo sobre a resposta avaliada. A associação de maiores concentrações de bicarbonato e luz e menores concentrações de nitrato e luz favorecem a produção de ficocianina em relação à biomassa. Para a produção de aloficocianina e ficobiliproteínas totais em relação à biomassa, o planejamento experimental não acusou diferença significativa das variáveis testadas (NaNO3, NaHCO3 e irradiância de luz) sobre estas respostas.