A investigação do conteúdo orgânico em ecossistemas aquáticos, com ênfase na sua relação com a configuração do espaço físico e a forma de ocupação humana, constitui-se em uma importante ferramenta para auxiliar na gestão dos recursos hídricos. O objetivo desse estudo foi conhecer a inter-relação entre o conteúdo orgânico das águas superficiais e dos sedimentos de leito da rede natural de drenagem de microbacias da região do Cariri cearense. A partir dos resultados verificou-se a predominância da humina no conteúdo orgânico dos sedimentos. Foram obtidas correlações positivas entre os sólidos suspensos totais da água e as frações lábeis da matéria orgânica do sedimento (SST/CL e SST/CSA) e entre o potencial redox (do sedimento) e o CL. Correlação negativa foi obtida entre o oxigênio dissolvido da água e o CL. A ACP indicou que a alteração no conteúdo orgânico da água e dos sedimentos de leito estava associada ao processo de antropização das microbacias e ao lançamento de esgotos domésticos na rede natural de drenagem. Palavras-chave: Conteúdo orgânico. Águas superficiais. Sedimento de leito.