Introdução - Foram avaliados, microscopicamente, os efeitos do laser arsenieto de gálio (As-Ga) associado à administração oral do sulfato de condroitina na reparação da cartilagem da cabeça umeral de cães. Material e Métodos - Trinta e dois cães tiveram a articulação escápulo umeral esquerda abordada cirurgicamente. Uma área de seis milímetros de diâmetro foi delimitada e a cartilagem circunscrita foi removida até penetrar no osso subcondral. Os animais do grupo tratado (16 cães), além do procedimento cirúrgico, receberam sulfato de condroitina diariamente, iniciando-se no primeiro dia pós-operatório até atingir o período de observação determinado para cada subgrupo, associado à aplicação local de laser. Para microscopia, foi colhido um fragmento envolvendo a área do defeito. Resultados - A reparação aconteceu inicialmente a partir do coágulo de fibrina que preencheu o defeito, e de células mesenquimais indiferenciadas originadas na medula óssea. Este material transformou-se em tecido fibrocartilaginoso, com pequeno grupo de células com fenótipo condrocítico. A laserterapia local favoreceu a proliferação vascular, de forma mais evidente no osso trabecular subcondral, contribuindo para a nutrição e aporte celular na região do defeito. O aumento da vascularização local favoreceu a disponibilidade do sulfato de condroitina para o tecido de reparação, que induziu alterações no metabolismo celular, determinando aumento da atividade de síntese de proteoglicanos pelas células presentes no tecido remanescente. Conclusão - Houve aumento da vascularização na região do defeito osteocondral, potencializando a osteogênese e a reparação; houve aumento da atividade de síntese e manutenção da matriz cartilaginosa, e a reparação se deu por tecido fibrocartilaginoso.