Basil is an aromatic plant, with spice, medicinal and ornamental potential. As the basil leaves are susceptible to rapid dehydration after harvest, heat removal by the pre-cooling technique may be an alternative to increase the shelf life of the product. Thus, the aim of this study was to evaluate two storage temperature (5 ºC and 25 °C) and hydrocooling in a mixture of ice and water in the proportion of 1:3 (v/v) at 4 °C (0, 5 and 10 minutes of exposure times) on qualitative and physiological changes of 'Roxinho' basil after storage. Data were analyzed as a split plot design, the plots corresponding to treatments and the sub-plots storage times, in completely randomized design, with three replications, each experimental unit was a package containing 25 g of basil branches. The variables cumulative mass loss, relative water content, chlorophyll content and fraction of water-soluble phenols were evaluated. The basil branches stored at 5 °C showed lower weight losses and greater relative water content when compared to storage at 25 ºC. Treatments with hydrocooling maintained higher chlorophyll contents during storage, slowing tissue senescence. Hydrocooling for 5 minutes followed by storage at 5 °C was efficient in extending basil branches shelf life, keeping quality and physiological aspects of the product to the 4 th day of storage.Resumo: O manjericão é uma planta aromática, com potencial condimentar, medicinal e ornamental. Como as folhas de manjericão são suscetíveis à rápida desidratação logo após a colheita, a remoção do calor pela técnica de pré-resfriamento pode ser uma alternativa para aumentar a vida de prateleira do produto. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar duas temperaturas de armazenamento (5 ºC e 25 ºC) e hidroresfriamento em uma mistura de gelo e água na proporção de 1: 3 (v/v) a 4 °C (0, 5 e 10 minutos de tempos de exposição) em mudanças qualitativas e fisiológicas de manjericão 'Roxinho' após armazenamento. As informações foram analisadas em parcelas subdivididas, as parcelas correspondem aos tratamentos e as sub-parcelas aos tempos de armazenamento, em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições, sendo cada unidade experimental uma embalagem contendo 25 g de ramos de manjericão. Foram avaliadas as variáveis perda de massa cumulativa, teor relativo de água, conteúdo de clorofila e fração de fenóis solúveis. Os ramos de manjericão armazenados a 5 °C mostraram menores perdas de massa e maior teor relativo de água quando comparado ao armazenamento em 25 ºC. Os tratamentos com hidroresfriamento mantiveram maiores concentrações de clorofila durante o armazenamento, retardando a senescência dos tecidos. O hidroresfriamento por 5 minutos seguido de armazenamento a 5 ºC foi eficiente em conservar os ramos de manjericão, mantendo aspectos qualitativos e fisiológicos do produto até o 4º dia de armazenamento.Palavras-chave: Ocimum basilicum L., vida de prateleira, armazenamento, resfriamento, clorofila.