The ant Atta robusta is endemic to the "restinga" ecosystems where it has an important role in the dynamics of seed dispersal. Despite its importance, A. robusta is considered a threatened species. In this study we analyzed the antennal sensory organs of two different populations of A. robusta (from the cities of São Mateus and Maricá in in Espírito Santo and Rio de Janeiro States, respectively) using a scanning electron microscope (SEM). SEM revealed different types of sensilla in the A. robusta antennae, i.e., curved and straight trichoid, basiconic, ampullacea and coeloconic, which were highly abundant found in the distal flagellomeres (F) compared with other antenna regions. There were differences in samples collected from two locations in terms of the sensilla number and length. The average numbers of straight and curved trichoid sensillae numbers were different in F9 and F8, respectively, while the average length of the curved trichoid sensilla was only different in F9. These variations in sensory organs between two populations of A. robusta may indicate an adaptation of this species to different environmental conditions. The number of straight trichoid sensilla was only significantly different in F9.Keywords: Attini, scanning electron microscopy, sensory organs.Estudo morfológico e morfométrico das sensilas antenais de Atta robusta (Borgmeier 1939) (Hymenoptera: Formicidae) ResumoAtta robusta é uma espécie de formiga endêmica, com papel importante na dinâmica dos ecossistemas de restinga. Apesar de sua importância como dispersora de sementes nesse tipo de ecossistema, essa espécie encontra-se ameçada de extinção. O presente trabalho lançou mão da microscopia eletrônica de varredura (MEV) para descrever as sensilas antenais de A. robusta e investigar diferenças entre sensilas antenais dessa espécie em indivíduos coletados em localidades diferentes, nos municípios de São Mateus (Estado do Espírito Santo) e Maricá (Estado do Rio de Janeiro). Diferentes tipos de sensilas como tricoideas retas e curvadas, basicônicas, ampuláceas e celocônicas foram encontradas nas antenas, sendo que todas são mais numerosas no flagelomero nove (F9) ou mais distal. Houve diferença em número e em comprimento das sensilas tricoideas retas e curvatas em F8 e F9 entre os indivíduos das duas localidades. Os números médios das sensilas tricoides retas e curvadas foram diferentes para os F9 e F8, respectivamente, enquanto que o comprimento médio das sensilas tricoides curvadas foi diferente para o F9. Essa variação na quantidade de sensilas antenais entre as populações é, possivelmente, uma plasticidade fenotípica, característica importante para a adaptação de espécies a variações ambientais. Esse trabalho representa um estudo preliminar na tentativa de se estudar a variação nos órgãos sensoriais entre diferentes populações de A. robusta.Palavras-chave: Attini, microscopia eletrônica de varredura, órgão sensorial.