L. (Myrtaceae), ampliamente valorado por sus hojas aromáticas y aceite esencial, juega un papel significativo en la medicina tradicional y la fitoterapia moderna. La variabilidad en la composición de su aceite esencial y compuestos bioactivos entre diferentes poblaciones subraya su potencial para nuevos descubrimientos terapéuticos y utilización agrícola. Este estudio tuvo como objetivo evaluar la diversidad fitoquímica de 12 poblaciones iraníes seleccionadas en sus hábitats naturales. Se recolectaron muestras de hojas en 2023 de estos hábitats nativos para evaluar varios parámetros, incluidos compuestos fenólicos (fenoles totales y flavonoides totales), capacidad antioxidante, contenido de aceite esencial y composición del aceite esencial. Los resultados indicaron variaciones significativas en el contenido fenólico y la capacidad antioxidante entre las poblaciones. La población de Khoraman, utilizada como control, mostró los niveles más altos de fenoles y flavonoides totales, seguida por las poblaciones de Sar-sarab y Yazd, mientras que las poblaciones de Poldokhtar y Kermanshah mostraron los niveles más bajos. Además, las poblaciones de Poldokhtar y Hormozgan demostraron las mayores capacidades antioxidantes. El contenido de aceite esencial varió del 0.480 al 1.478%, siendo las poblaciones de Khoraman y Padeghan las que tuvieron los porcentajes más altos de 1.631 y 1.478%, respectivamente. El análisis de GC/MS identificó 29 compuestos distintos en los aceites esenciales, con componentes principales que incluyen 1,8-cineol (22.34 a 45.66%), -pineno (19.25 a 35.96%), linalool (7.79 a 18.76%) y -terpineol (5.26 a 9.17%). Las poblaciones de mirto se categorizaron en cuatro grupos: (1) Khoraman; (2) Shiraz y Yazd; (3) Ilam, Sar-sarab, Poldokhtar y Padeghan; y (4) Khuzestan, Kerman, Kermanshah, Kohgiluyeh-Boyer-Ahmad y Hormozgan. El Análisis de Componentes Principales (PCA) corroboró los resultados del análisis de clúster, ya que las poblaciones dentro de cada grupo mostraron distribuciones similares en el biplot.