El objetivo de este estudio fue proporcionar información sobre los niveles de elementos tóxicos (Cd y Pb) y esenciales (Cu, Fe y Zn) en la leche de vaca producida en el Estado de Pernambuco (Brasil). Se recolectaron un total de 142 muestras de leche cruda, y se determinaron las concentraciones de elementos esenciales y tóxicos utilizando espectrometría de emisión óptica de plasma acoplado por inducción. En casi el 30% de las muestras analizadas, el contenido de Pb superó el nivel máximo establecido en la legislación brasileña (0.05 mg/L). Por el contrario, en todas las muestras, el contenido de Cd estuvo por debajo del nivel máximo permitido (0.02 mg/L). Los elementos traza esenciales Cu, Fe y Zn estaban generalmente presentes en concentraciones más bajas que las reportadas en otros estudios y pueden considerarse dentro del rango deficiente para la leche de vaca. Se utilizaron procedimientos estadísticos y quimiométricos para evaluar los principales factores que influyen en las concentraciones de metales (proximidad a carreteras principales, presencia de efluentes y método de ordeño). Los hallazgos del estudio demuestran que la proximidad de las granjas a carreteras principales influye en las concentraciones de Cd, Pb y Cu y que este es el principal factor que explica el contenido de Pb en la leche. Además, la presencia de efluentes influyó en las concentraciones de Cu, mientras que no se observó ninguna relación entre el contenido de metales y el método de ordeño. Así, de acuerdo con los hallazgos del estudio, el consumo de leche de vaca producida en la región puede considerarse un riesgo para la salud pública debido a las altas concentraciones de Pb y las bajas concentraciones de otros minerales esenciales como Cu, Zn y Fe en algunas de las muestras de leche.