El objetivo de este artículo fue caracterizar unidades familiares agroecológicas en el oeste de Santa Catarina, Brasil, con énfasis en la producción de leche. En el estudio se utilizaron herramientas etnográficas y se hizo un abordaje metodológico integrador con la aplicación de métodos de investigación descriptiva transversal por medio del uso de herramientas mixtas, en seis unidades familiares. Las principales características de las unidades se describieron mediante siete categorías de análisis, propuestas para representar los propósitos del proceso agroecológico, denominadas: seguridad alimentaria y nutricional, eficiencia productiva y energética, reproducción social de la familia, autonomía frente a los mercados, manejo ecológico y uso de tecnologías apropiadas localmente, autonomía y equidad en la toma de decisión y en la gestión del trabajo, y satisfacción. Los aspectos relacionados con la eficiencia productiva y energética de los sistemas productivos, la autonomía frente a los mercados y la reproducción social de la familia se identificaron como limitantes del proceso agroecológico en las unidades de análisis. El estudio generó reflexiones con las familias y destacó factores relevantes para la toma de decisiones hacia una mayor sostenibilidad y para futuros estudios de comprensión del proceso agroecológico.