El arenado de la aleación Ti6Al4V es un tratamiento orientado a la mejora de la fijación mecánica de los implantes. Sin embargo, dicho tratamiento contribuye a una disminución de la resistencia a la fatiga del material. En este trabajo se ha determinado, mediante radiación sincrotrón, el estado de tensiones residuales en muestras arenadas de esta aleación y su posterior proceso de relajación tras un recocido a 500 °C. Se observa que el arenado ocasiona un gradiente de tensiones residuales de compresión con valores de hasta unos 700 MPa en las proximidades de la superficie. A pesar de la deformación severa que experimenta el material en esta zona, las medidas de microdureza arrojan valores similares a los obtenidos en el interior del material. Tras el tratamiento térmico se observa una relajación de las tensiones residuales y un importante aumento de la dureza superficial.