O Óxido de Grafeno (GO) é considerado o mais importante derivado da família dos grafenos, de características únicas com alto potencial de inovação e aplicabilidade. O GO tem sido utilizado na remediação ambiental, entretanto, os efeitos colaterais de sua interação com poluentes no meio aquático ainda são pouco conhecidos. Com isso, tornou-se imprescindível investigar os possíveis efeitos adversos deste nanomaterial sobre a biota. Este estudo analisou os efeitos das diferentes concentrações de GO, Cd, Zn e da interação do GO com estes elementos-traço (ETs), através de testes de toxicidade aguda, consumo específico de oxigênio e excreção de amônia do Palaemon pandaliformis. Supôs-se, como hipótese, que o GO poderia afetar a toxicidade do Cd e do Zn no organismo-teste. Após 96h não foi observada toxicidade do GO nas concentrações 0,1, 0,5, 1,0, 2,5 e 5,0 mg.L-1. Os resultados indicaram que o GO aumentou a toxicidade do Cd e do Zn evidenciada pela diminuição dos valores de CL50. A CL5096h do Cd associado a 1,0 mg.L-1 de GO (0,001 mg.L-1) foi 1,7 vezes menor que a CL5096h do Cd (0,0017 mg.L-1), assim como a CL5096h do Zn associado a 1,0 mg.L-1 de GO (0,12 mg.L-1) foi 1,8 vezes menor que a CL5096h do Zn (0,22 mg.L-1). O GO não afetou o consumo específico de oxigênio, mas diminuiu a excreção específica de amônia em 93% e 95%, em relação ao controle, nas duas maiores concentrações empregadas, 2,0 e 4,0 mg.L-1, respectivamente. Ao associar GO com Cd, notou-se queda de 59% da excreção de amônia na maior concentração empregada (0,05 mg.L-1 de Cd + 1,0 mg.L-1 GO). Já quando houve interação do GO com o Zn observou-se elevação e queda do consumo de oxigênio, assim como diminuição de 84% da excreção de amônia, na maior concentração empregada (4,0 mg.L-1+ 1,0 mg.L-1 GO). Foi confirmada a hipótese de que o GO pode influenciar a toxicidade do Cd e do Zn, sugerindo cautela e maiores investigações quanto ao uso e descarte deste NM nos ecossistemas aquáticos.