Este estudio evaluó las actividades antibacterianas y antiproliferativas del aceite esencial de hojas de Psidium guajava (PG-EO), tradicionalmente utilizado en medicina popular. El aceite esencial se obtuvo de hojas frescas mediante hidrodestilación, utilizando un aparato Clevenger modificado. Los principales componentes químicos del PG-EO se identificaron mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) y cromatografía de gases-filtración (GC-FID) como β-cariofileno (16,1%), α-humuleno (11,9%), óxido de aromadendreno (14,7%), δ-selineno (13,6%) y selin-11-en-4α-ol (12,5%). La actividad antibacteriana del aceite esencial de hojas de P. guajava se determinó en términos de sus concentraciones mínimas inhibitorias (CMI) mediante el método de microdilución en caldo en microplacas de 96 pocillos. El PG-EO presentó una actividad moderada contra Streptococcus mutans (CMI = 200 µg/mL), S. mitis (CMI = 200 µg/mL), S. sanguinis (CMI = 400 µg/mL), S. sobrinus (CMI = 100 µg/mL) y S. salivarius (CMI = 200 µg/mL). La actividad antiproliferativa se evaluó contra diferentes líneas celulares tumorales: adenocarcinoma de mama (MCF-7), adenocarcinoma cervical humano (HeLa) y glioblastoma humano (M059J). Se incluyó una línea celular humana normal (GM07492A, fibroblastos pulmonares). La actividad antiproliferativa se evaluó mediante el ensayo XTT y los resultados se expresaron como CI50. El aceite esencial mostró valores de CI50 significativamente menores frente a las líneas MCF-7 y M059J que los obtenidos para la línea normal, lo que demuestra selectividad. Nuestros resultados sugieren que el aceite esencial de Psidium guajava L. presenta actividades biológicas prometedoras y puede considerarse una nueva fuente de compuestos bioactivos.