Resumo O artigo discute conhecimentos, atitudes e práticas (CAP) de agricultores familiares brasileiros a respeito dos impactos na saúde e no ambiente gerados pelo uso de agrotóxicos. Trata-se de um estudo transversal misto, realizado em 2014 em São José de Ubá, RJ. A pesquisa é composta por uma etapa qualitativa, baseada em observações em campo e entrevistas com 25 participantes sobre CAP, no que se refere ao uso de agrotóxicos. A etapa quantitativa abrange avaliação sociodemográfica e de exposição aos agrotóxicos de 78 agricultores. Apesar de reconhecerem parcialmente os perigos dos agrotóxicos, os agricultores enfrentam os riscos da exposição e comumente adotam práticas laborais inadequadas. Fatores como a carência de apoio técnico e treinamento laboral, baixa escolaridade, dificuldade de compreensão das orientações de bulas e rótulos dos agrotóxicos, valor elevado e desconforto causado pelo equipamento de proteção individual (EPI), além da crença da dependência do uso de agrotóxicos, explicam parcialmente as atitudes não seguras. É preciso promover práticas agrícolas mais sustentáveis, fortalecer o apoio técnico e treinamento laboral, melhorar a comunicação e o gerenciamento dos riscos e reduzir as desigualdades de gênero entre os agricultores brasileiros, como a forma mais eficaz e imediata de prevenir os agravos relacionados ao trabalho com agrotóxicos.