Muitos métodos têm sido empregados na produção de peptídeos bioativos para a promoção da saúde. O objetivo deste estudo foi produzir caseinofosfopeptídeos por hidrólise tríptica do caseinato de sódio usando diferentes temperaturas (37 e 50 °C) e tempos de reação (2 e 4 h), caracterizá-los e analisar sua influência nas atividades citotóxica, antimicrobiana e antioxidante. Caseinofosfopeptídeos foram caracterizados através da composição centesimal, eletroforese em gel de poliacrilamida, Espectrometria de Massas e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. Toxicidade para leucócitos humanos, atividade antimicrobiana utilizando o teste de microdiluição em caldo e determinação da capacidade antioxidante pelo método de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico foram os ensaios biológicos realizados. Os resultados mostraram que as quatro frações peptídicas obtidas apresentaram-se com baixo peso molecular e elevados teores proteico e mineral; quanto ao perfil aminoacídico, apresentaram elevadas e diferenciadas quantidades de ácido glutâmico e serina, que pouco variaram de acordo com o processo de obtenção; não se mostraram tóxicos para leucócitos humanos; demonstraram atividade antimicrobiana para Escherichia coli e Salmonella Enteritidis e elevada capacidade antioxidante. Os resultados físico-químicos das frações de caseinofosfopeptídeos demonstraram elevada composição nutricional em termos de proteína e, principalmente, cálcio. O conjunto de dados indicou que alterações no tempo e na temperatura de reação para a obtenção dos hidrolisados não interferem nas suas qualidades biológicas, mostrando serem seguros para a promoção da saúde e para a aplicação em situações especiais, que envolvem pacientes desnutridos, imunossuprimidos, com comprometimento ósseo ou gastrintestinal decorrentes de inflamações e infecções.