En el noreste de Brasil, las lagunas de estabilización son muy adecuadas para el tratamiento de aguas residuales debido a la relativa gran disponibilidad de terreno y a las condiciones ambientales (p. ej., altas temperaturas) favorables para el desarrollo óptimo de microorganismos. Sin embargo, la proliferación de cianobacterias potencialmente tóxicas puede afectar el uso de estas lagunas de tratamiento debido a la mala calidad resultante del efluente. El objetivo de este estudio fue evaluar la dinámica de las comunidades fitoplanctónicas y la presencia de cianobacterias en una laguna de maduración ubicada inmediatamente después de una serie de dos lagunas. Se midieron la temperatura, el oxígeno disuelto, el pH, la DBO, el N y el P durante un período de cuatro meses, mediante la recolección de muestras de la superficie y el fondo de siete puntos de muestreo distribuidos dentro de la laguna. El fitoplancton de las muestras recolectadas también se identificó y clasificó mediante microscopía óptica convencional. Se utilizaron análisis de varianza y la prueba de Tukey para evaluar los resultados. Las tres divisiones de fitoplancton encontradas (Cianofitas, Clorofitas y Euglenofitas) no variaron considerablemente en la superficie ni en el fondo. Sin embargo, sí variaron significativamente a lo largo de los meses muestreados; se observó un gran predominio de Cianofitas en abril y octubre, mientras que las Clorofitas predominaron en la laguna en septiembre. Las bajas cargas orgánicas superficiales (entre 78 y 109 kg DBO.ha–1.d–1) y una relación N:P ≤ 10 fueron los factores determinantes que favorecieron el predominio de Cianofitas. La presencia de dos especies de Cianofitas potencialmente tóxicas, Oscillatoria sp. y Microcystis aeruginosa, indica que se requiere precaución al considerar el destino final del efluente tratado y sugiere la necesidad de evaluar los riesgos y beneficios asociados con el uso de la tecnología de tratamiento.