Introducción: la extracción de los polifenoles ha tomado un interés debido a la relación que tiene con la prevención del estrés oxidativo y efectos benéficos sobre la salud en la prevención de enfermedades no transmisibles; estos están comúnmente en algunas frutas por lo que su extracción se ha convertido en una tendencia para obtener productos de alto valor agregado. El ultrasonido es una técnica que puede disminuir el tiempo de extracción de estos biocomponentes. Objetivo: evaluar las condiciones de la extracción asistida por ultrasonido de polifenoles con actividad antioxidantes en cáscara de pitahaya amarilla deshidratada. Materiales y métodos: Se deshidrataron las cáscaras y construyó cinéticas de secado a 60ºC, con el fin de disminuir las reacciones de deterioro. Para la extracción, una solución de etanol al 96% (V/V) fue usada como disolvente, en una relación cáscaradisolvente 1:1. El proceso fue realizado a 25 ºC en un sistema de ultrasonido indirecto con una frecuencia de 37 kHz. Se usó un diseño central compuesto, fueron evaluados el efecto de la potencia (40 – 80%) y tiempo de sonicación (11,90 – 33,10 minutos). Se hizo extracción con el método soxhlet (control). Los polifenoles totales y capacidad antioxidantes fue determinado por lo métodos Folin-Ciocalteau y ABTS respectivamente. Resultados: Bajos tiempos y altas potencias de sonicación fueron asociados con incremento en la extracción de polifenoles y capacidad antioxidante. En particular, la extracción asistida con ultrasonido con 60% de potencia y 11 minutos, se obtuvo un 77% más de polifenoles que 24 horas de proceso con método Soxhlet. Conclusión: El ultrasonido tiene potencial en comparación con la técnica tradicional para reducir el tiempo de procesamiento en extracción de biocomponentes, en este caso aprovechar la cáscara de pitahaya amarilla que es considerada como un residuo, se encontraron concentraciones de polifenoles de 973,10 mg/L que pueden ser extraídos por ultrasonido a 222 W de potencia nominal (60%), 35kHz de frecuencia y 22 minutos y con una capacidad antioxidante superior al 90%.