Uma estratégia adaptativa das espécies florestais contra fatores imprevisíveis do ambiente é a oscilação na produção anual e no tamanho das sementes. Neste sentido, diversos estudos têm buscado investigar a influência do tamanho das sementes na germinação e vigor. As pesquisas sobre a relação entre tamanho e qualidade fisiológica das sementes podem contribuir para a criação de estratégias para a seleção de sementes destinadas ao processo de produção de mudas. O trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade fisiológica das sementes de Peltophorum dubium classificadas pelo tamanho. O lote de sementes foi separado e pesado em três classes de tamanho: pequenas (< 0,0501 g), médias (0,0501 - 0,0600 g) e grandes (> 0,0600 g). O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com oito repetições. Os parâmetros avaliados foram: plântulas normais e anormais, sementes duras e mortas, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de germinação, tempo médio de germinação, uniformidade de germinação, comprimento de plântulas, massa seca de plântulas e índice de vigor. Houve diferença significativa entre as variáveis analisadas, sendo possível identificar diferenças na qualidade fisiológica entre as classes de tamanho. Com os resultados foi possível identificar que as sementes com menor tamanho apresentaram maior intensidade de dormência; as sementes de tamanho médio demonstraram maior qualidade fisiológica e, as sementes de tamanho grande apresentam maior potencial para formação de plântulas com maior massa seca.