Introdução: O linfedema relacionado ao câncer de mama (LSCM) é uma condição crônica que provoca limitação progressiva da funcionalidade e prejuízo da qualidade de vida. O diagnóstico precoce é fundamental para um manejo eficaz e para prevenir complicações mais graves. Métodos tradicionais de diagnóstico, como volumetria e perimetria, são amplamente utilizados, mas apresentam limitações, especialmente nos estágios subclínicos. A termografia infravermelha (TI) surge como uma técnica promissora, não invasiva e de baixo custo, que pode detectar variações térmicas associadas ao linfedema, possibilitando o diagnóstico precoce da condição. Objetivo: Avaliar a reprodutibilidade intra e inter-examinadores da TI na medição da temperatura cutânea dos membros superiores (MMSS) de mulheres com e sem LSCM, e investigar a acurácia da TI no diagnóstico do LSCM. Materiais e Métodos: Foi realizado um estudo transversal com 30 mulheres para análise da reprodutibilidade. A volumetria indireta foi utilizada como método de referência para o diagnóstico do linfedema. A temperatura da pele foi medida por TI em cinco regiões de interesse (ROI) nos membros superiores, em quatro diferentes posturas (anatômica anterior, anatômica posterior, voador anterior e voador posterior). A reprodutibilidade intra e inter-examinadores foi avaliada por meio do coeficiente de correlação intraclasse (CCI) e coeficiente de variação (CV). Em uma etapa subsequente, a amostra foi ampliada para 44 mulheres, a fim de investigar a acurácia da TI no diagnóstico do linfedema, comparando as diferenças de temperatura entre os membros, sensibilidade e especificidade. Resultados: A TI apresentou excelente reprodutibilidade, com CCI variando de 0,82 a 1,00, e coeficiente de variação abaixo de 10%, indicando baixa variabilidade das medições. A TI mostrou uma sensibilidade de 85% e especificidade de 56%, com o ponto de corte de -0,45°C na diferença de temperatura entre os membros superiores. Conclusão: A TI é uma técnica confiável e reprodutível para medir a temperatura cutânea dos MMSS dessas mulheres. Além disso, mostrou uma acurácia moderada, indicando que a TI pode ser uma ferramenta complementar viável para o diagnóstico precoce do linfedema relacionado ao câncer de mama, oferecendo vantagens como rapidez, baixo custo e ausência de radiação.