Se realizó un análisis fisicoquímico y biológico del río Santo Domingo, afluente río Verde, cuenca río La Vieja, Alto Cauca, Colombia, en 12 estaciones de muestreo durante bajas (febrero, junio y julio) y altas lluvias (abril, marzo y mayo). Se aplicaron índices de diversidad alfa como Shannon-Wiener, Dominancia, Margalef y Pielou; diversidad beta con Jaccard y diversidad gamma Schluter-Ricklefs y BMWP/Col para estimar la calidad del agua. El ANDEVA mostró diferencias significativas entre las épocas de lluvia para el oxígeno disuelto, el pH, la conductividad y la humedad relativa. Se registraron en total 12405 ejemplares de macroinvertebrados: 8177 en bajas y 4228 en altas lluvias; Ephemeroptera fue el orden más abundante para ambas épocas con el género Baetodes; el ANDEVA de dos factores mostró significancia de la abundancia absoluta entre épocas y zonas; el BMWP/Col indicó que la calidad del agua fue buena, a excepción de la estación 3 que presentó una calidad aceptable. Se capturaron 97 ejemplares de peces: 70 para bajas y 27 para altas lluvias; las especies de peces más abundantes fueron Astroblepus chapmani y Brycon henni. Los índices de diversidad y riqueza fueron bajos para las comunidades de macroinvertebrados y peces. La diversidad gamma para macroinvertebrados y peces fue consistente con el número de especies encontradas en el estudio. El río es oligotrófico, con tendencia a la eutroficación en ambos periodos climáticos.