Las harinas de quinua, amaranto y la chía tienen proporciones considerables de proteína, almidón, fibra dietética, lípidos, minerales, vitaminas y componentes bioactivos, lo que les confiere propiedades excepcionales para la nutrición humana. El objetivo de esta investigación fue la caracterización fisicoquímica de las harinas y semillas de quinua, amaranto y chía mediante la realización de un análisis proximal, óptico, funcional, térmico y estructural. A partir de los resultados obtenidos en el análisis proximal, se determinaron proporciones considerables de proteína y fibra para las tres harinas, siendo mayor en harina de chía con valores de 28,56% y 39,8%, respectivamente. Estos resultados fueron corroborados por el análisis de microscopía óptica realizada a cortes longitudinales en las tres semillas. Los parámetros térmicos, indicaron que las tres harinas presentaron un proceso de degradación térmica no reversible y un cambio de transición vítrea para la harina de amaranto y chía a temperaturas superiores a 100ºC. La caracterización estructural de las harinas por FTIR, permitió identificar diferencias en las bandas de absorción características de proteínas y lípidos. Patrones de difracción de almidón tipo A, para las harinas de quínoa y amaranto fueron identificados, mientras que la harina de chía presentó dos picos cristalinos correspondientes a calcio y magnesio. Las imágenes SEM permitieron observar agregados de almidones en la harina de quínoa, una estructura compleja compuesta por proteínas esféricas que rodea los almidones en harina de amaranto y estructuras fibrosas y proteínas esféricas en harina de chía.