A associação entre técnicas de biorremediação e remediação térmica, denominada biorremediação térmica, visa remover contaminantes orgânicos do solo enquanto estimula a atividade microbiana, superando limitações das abordagens isoladas. No entanto, o aumento da temperatura em processos de remediação pode causar impactos negativos aos microrganismos do solo, a depender da faixa de temperatura. Desta forma, buscou-se avaliar os efeitos do aquecimento do solo e da contaminação por naftaleno em bioindicadores da qualidade do solo. Para simular a biorremediação térmica, as amostras de solo foram contaminadas artificialmente – com 5 concentrações de naftaleno (0, 50, 100, 250 e 500 mg de naftaleno /kg de solo) e submetidas a aquecimento em estufas, nas temperaturas de 28, 38, 48 e 58 °C. Os efeitos dos fatores foram determinados por meio de bioindicadores microbiológicos – atividade e biomassa microbiana, quociente metabólico e contagem de bactérias em placas, e de fitotoxicidade – germinação e comprimento de raízes de sementes de alface, avaliados imediatamente e após 15 e 30 dias de contaminação. Para análise estatística dos bioindicadores, foram aplicadas análises multivariadas por meio do software R. Adicionalmente, testou-se a aplicação de uma metodologia de extração e quantificação do naftaleno; a metodologia testada apresentou resultados apenas para altas concentrações, o que inviabilizou sua aplicação no acompanhamento da degradação do naftaleno. A partir dos bioindicadores aplicados foi verificado que a contaminação imediata de naftaleno implicou em redução da biomassa e crescimento microbiano associado a maior estresse ambiental em altas concentrações (250 e 500 mg /kg). Com o passar do tempo (15 e 30 dias), foi identificada interação entre a temperatura e a concentração do contaminante, com efeito complexo entre estes fatores; a faixa de temperatura entre 28 e 38 °C apresentou estímulo ao crescimento das comunidades microbianas, de forma independente da concentração. Esses resultados indicam que faixas térmicas abaixo de 40 °C são promissoras para aplicação em estratégias de biorremediação térmica, pois beneficiam os microrganismos do solo e favorecem potencialmente a degradação do contaminante.