La presente investigacion evaluo la presencia de hidrocarburos aromaticos policiclicos (HAP) y metales pesados producto de la quema de cana de azucar en el valle geografico del rio Cauca. Para ello, se considero una subpoblacion de 240 muestras, integradas durante 24 horas, de material particulado menor a 10 micras (PM 10 ), colectadas durante octubre del 2010 y febrero del 2011 en los corregimientos del Bolo San Isidro (zona altamente expuesta) y Ricaurte (zona de control) de los municipios de Palmira y Bolivar, respectivamente. En parte de esta subpoblacion, se realizo una caracterizacion quimica relacionada con la identificacion de los HAP pertenecientes a la lista de contaminantes prioritarios de la United States Environmental Protection Agency, siguiendo el metodo EPA TO-13A. Adicionalmente, se considero la caracterizacion quimica de compuestos metalicos en 108 de estas muestras de acuerdo con el metodo EPA IO-3.1. Mediante la aplicacion del analisis de componentes principales (ACP), el analisis factorial con rotacion varimax y una serie de correlaciones estadisticas se identificaron los posibles metales y HAP trazadores de quema de cana de azucar. A partir de este estudio, se pudo concluir que los HAP asociados con el PM 10 procedente del valle geografico del rio Cauca, posiblemente atribuidos a la quema de cana de azucar en la zona de alta exposicion, son: Pyr, Phe y Flt, mientras los metales relacionados con esta fuente de emision directa e indirectamente son, a saber: Fe, Mn, Si y Cu.