A busca por novos materiais não agressivos ao meio ambiente e com origem renovável tem crescido nos últimos anos, especialmente a celulose, fonte abundante e promissora. Os nanocristais de celulose (NCC) destacam-se como bioprodutos de alto valor agregado devido às suas propriedades ópticas e mecânicas, estabilidade e benefícios ambientais. Podem ser obtidos a partir de várias fontes, como fibras vegetais, resíduos agroindustriais e algas marinhas, estas últimas com a vantagem de possuir um menor teor de lignina. Contudo, para garantir qualidade e reduzir os custos na extração dos NCC, é essencial compreender os parâmetros que influenciam o processo. Neste trabalho, foi explorado o potencial das macroalgas marrons Sargassum sp. e Padina sp. como fonte de nanocristais de celulose, investigando o impacto do pré-tratamento alcalino (realizado com NaOH 2%), branqueamento (com H2O2 30%) e o combinado (alcalino seguido de branqueamento), bem como dos parâmetros operacionais (tempo e temperatura), na reação de hidrólise com ácido sulfúrico. Avaliando como esses fatores influenciam o rendimento da reação e estabilidade da suspensão dos nanocristais de celulose. A biomassa pré-tratada teve suas impurezas reduzidas, elevando o teor de celulose de 29,6% para 82,2%, favorecendo a sua extração. Após o pré-tratamento as amostras submetidas à hidrólise ácida. As reações conduzidas com a temperatura 45°C e tempo de 45min apresentaram os melhores rendimentos em todos os pré-tratamentos, e os hidrolisados foram então liofilizadas para caracterização. Com os dados da caracterização química e dos espectros de FTIR foi possível observar a redução dos teores de lignina e hemicelulose após tratamento químico. Os nanocristais de celulose obtidos apresentaram potencial zeta entre -42,5 a -66,4mV e índice de cristalinidade de até 88,13% demonstrando potencial para ser utilizado em matrizes poliméricas e como material para reforço.