O objetivo do presente estudo foi de avaliar os efeitos de diferentes frações de partículas de nanoargila modificadas do tipo montmorilonita Cloisite® 20A em propriedades físicas, mecânicas e biológicas de resinas experimentais do tipo nanohíbrida. Compósitos dentais foram preparados através da mistura de 30% de matriz resinosa (BisGMA/TEGDMA) em 70% de partículas de carga (vidro de bário silicato silanizado –VB, dióxido de silício – SD, partículas de nanoargila MMT). Quatro grupos de compósitos experimentais foram formados, variando o percentual de nanoargila empregada (0%, 5%, 7,5%, 10%). O processamento foi realizado em uma máquina de dupla mistura (SpeedMixer DAC, Germany, 3500 rpm). A citotoxicidade in vitro do material foi avaliada baseada nas normas ISO 10993- 5-2009 e comparado com compósito comercial. Ensaios mecânicos para cálculo de Resistência à Flexão e Módulo de Elasticidade foram realizados em máquina de ensaios universal EMIC. O aparelho Acuvol® foi utilizado para o ensaio de contração de polimerização. A sorção e solubilidade dos compósitos foram calculadas baseadas nas normas ISO 4049. Os dados foram analisados estatisticamente, utilizando-se a tabela ANOVA e o Teste de Tukey para comparação dos grupos de dois em dois. O nível de significância utilizado foi de 95% (p< 0,05). Por meio do exame dos resultados, concluiu-se que foi possível esfoliar 5 e 7,5% de partículas de MMT satisfatoriamente na matriz BisGMA/TEGDMA, porém, o inserção de 10% de MMT na matriz orgânica não trouxe vantagens ao compósito, certamente por não permitir a total exfoliação de suas partículas. A inserção de 5 e 7,5% de nanoargila ao compósito dental experimental possibilitou uma diminuição da contração de polimerização do material em 22,13 e 17,4%, respectivamente. Além disso, esses dois grupos permaneceram com suas propriedades mecânicas e de absorção e solubilidade satisfatórias, além de apresentar ausência de citotoxicidade para as células fibroblasticas L929 testadas